08.05.2015 Views

Основные представления о химии

Основные представления о химии

Основные представления о химии

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

Константа скорости реакции<br />

Вопрос о скорости химической реакции является предметом<br />

изучения химической кинетики. Для простых (элементарных) реакций<br />

скорость r по определению есть число элементарных актов, происходящих<br />

в единичном объеме реакционного пространства в единицу времени.<br />

Это число принято выражать не в абсолютных единицах, а в молях,<br />

поэтому размерность наиболее употребительной единицы скорости<br />

реакции равна моль⋅л −1 ⋅с −1 . На практике об этой величине судят по изменению<br />

во времени концентрации веществ. В общем случае вклад в<br />

изменение концентраций могут вносить и нехимические процессы, например<br />

отбор или приток вещества в реактор извне. Мы будем иметь в<br />

виду самый простой случай закрытого реактора, исключающего обмен<br />

веществом с внешней средой, и однородной реакционной смеси. Запишем<br />

реакцию (5.2) в виде<br />

aA + bB + cC +… → продукты (5.11)<br />

Эта форма записи подчеркивает, что мы пренебрегаем обратной реакцией<br />

и что вид продуктов не важен для кинетического анализа реакции.<br />

Если реакция элементарная, то согласно одному из основных постулатов<br />

химической кинетики (кинетическому закону действующих масс)<br />

скорость реакции выражается формулой<br />

1 d[A]<br />

1 d[B]<br />

1 d[C]<br />

dξ<br />

a b c<br />

r = − = − = − = ... = − = k ⋅[A]<br />

⋅[B]<br />

⋅[C]<br />

⋅⋅⋅<br />

a dt b dt c dt dt<br />

.(5.12)<br />

Об определении величины ξ см. раздел 2 о химических реакциях. Знак<br />

минус перед производными связан с тем, что в ходе реакции концентрации<br />

исходных реагентов убывают. Уравнение (5.12) связывает скорость<br />

реакции с концентрациями компонентов реакционной смеси, в<br />

данном случае, исходных веществ. Такие соотношения называют кинетическими<br />

уравнениями. Как видим, концентрации веществ входят в<br />

правую часть кинетического уравнения в том же виде, что и в константу<br />

равновесия (5.4). Для элементарных реакций показатели степени<br />

совпадают с целочисленными стехиометрическими множителями реакции<br />

и определяют молекулярность реакции по определенному вещест-<br />

79

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!