Зависимость скорости реакции от температуры. Правило Вант-Гоффа.

Скорость химической реакции увеличивается с повышением температуры.

Правило Вант-Гоффа:

При повышении температуры на каждые 10 градусов, скорость реакции увеличивается в 2-4 раза

где V2 – скорость протекания реакции при температуре t2, а V1 – скорость протекания реакции при температуре t1;

ɣ - температурный коэффициент скорости реакции. Этот коэффициент есть отношение констант скоростей при температуре t+10 и t.

Энергия активации. Уравнение Аррениуса. Энергетический профиль реакции.

Энергия активации- это та избыточная энергия, которой должны обладать сталкивающиеся молекулы, чтобы быть способными к химической реакции. (Активация вызывается повышением температуры, действием квантов света и т. д.)

Энергия активации постоянна в данном температурном интервале и определяется механизмом реакции.

Ее можно определить графически по уравнению Аррениуса:

где А-предэкспоненциальный множитель

Зная энергию активации и константу скорости при одной температуре, можно определить константу скорости при другой темепратуре

или

Зная величины констант скоростей при двух температурах, можно расчитать значение энергии активации.

Или

R- газовая постоянная,

T- температура в Кельвинах

Понятие о теории активных соударений, образование активированного комплекса.

Теория активных соударений. Для того чтобы произошла химическая реакция, необходимо, чтобы частицы столкнулись. Скорость реакции пропорциональна общему числу двойных столкновений в единицу времени в единице объема

w=qz_общ, где

q – коэффициент пропорциональности;

z_общ– общее число столкновений.

В теории соударений используются следующие допущения:

1. Частицы бесструктурны – это шары с радиусом r;

2. В момент соударения молекулы ведут себя как упругие шары. Т.е.

суммарная энергия молекул до и после соударения остается постоянной, но

может перераспределяться между молекулами.

3. Реагируют только молекулы, которые обладают энергией активации.

4. Число двойных активных столкновений определяется соотношением:

где zобщ– общее число столкновений,

zакт– число активных столкновений,

-доля активных столкновений, равная множителю Больцмана

5. Процесс превращения исходных веществ в продукты происходит мгновенно

в момент соударения активных молекул.

6. Скорость реакции А+В=С определяется выражением

где Р – стерический фактор.

Он определяется опытным путем из соотношения опытной и теоретической

скорости. Р<1.