Вплив температури на швидкість хімічний реакцій

ЩЕ МАТЕРІАЛИ ПО ТЕМІ:

Правило Вант-Гоффа - емпіричне правило, що дозволяє в першому наближенні оцінити вплив температури на швидкість хімічної реакції в невеликому температурному інтервалі (зазвичай від 0 ° C до 100 ° C). Я. Х. Вант-Гофф на підставі безлічі експериментів сформулював наступне правило: При підвищенні температури на кожні 10 градусів константа швидкості гомогенної елементарної реакції збільшується в два - чотири рази. Рівняння, яке описує це правило наступне:

V2 = V1 * Y (T2 - T1) / 10

де V2-швидкість реакції при даній температурі (T2), V1-швидкість реакції при температурі T1, Y-температурний коефіцієнт реакції (якщо він дорівнює 2, наприклад, то швидкість реакції буде збільшуватись в 2 рази при підвищенні температури на 10 градусів).

Слід пам'ятати, що правило Вант-Гоффа обмежену область застосовності. Йому не підкоряються багато реакції, наприклад реакції, що відбуваються при високих температурах, дуже швидкі і дуже повільні реакції. Правила Вант-Гоффа також не підкоряються реакції, в яких беруть участь громіздкі молекули, наприклад білки в біологічних системах. Температурну залежність швидкості реакції більш коректно описує рівняння Арреніуса.

З рівняння Вант-Гоффа температурний коефіцієнт обчислюється за формулою:

Y = (V2 / V1) 10 / (T2 - T1)

Енергія активації в елементарних реакціях, мінімальна енергія реагентів (атомів, молекул та ін. Часток), достатня для того, щоб вони вступили в хімічну реакцію, т. Е. Для подолання бар'єру на поверхні потенційної енергії, що відокремлює реагенти від продуктів реакції.

Потенційний бар'єр - максимум потенційної енергії, через який повинна пройти система в ході елементарного акту хімічного перетворення.

Рівняння Арреніуса встановлює залежність константи швидкості хімічної реакції від температури.

Згідно простої моделі зіткнень хімічна реакція між двома вихідними речовинами може відбуватися тільки в результаті зіткнення молекул цих речовин. Але не кожне зіткнення веде до хімічної реакції. Необхідно подолати певний енергетичний бар'єр, щоб молекули почали один з одним реагувати. Тобто молекули повинні володіти певною мінімальною енергією (енергія активації), щоб цей бар'єр подолати

Рівняння Арреніуса стало одним з основних рівнянь хімічної кінетики, а енергія активації - важливою кількісною характеристикою реакційної здатності речовин.

Схожі статті