Хімічна кінетика

Про направлення, глибину та принципової можливості протікання процесу судять за величиною зміни вільної енергії (ΔG ≤0). Однак ця величина не говорить про реальну можливість протікання реакції в даних умовах. У той же час 2Н2 (г) + О2 (г) = 2Н2О (ж), Δ ° G = -286,8 кДж / моль – реакція, що характеризується значно більшим зменшенням вільної енергії, в звичайних умовах взаємодія не протікає, але при 700 ° С або в присутності каталізатора процес протікає миттєво. Отже, термодинаміка не відповідає на питання умов і швидкості протікання процесу. У цьому виявляється обмеженість термодинамічної підходу. Для опису хімічної реакції необхідно знати також закономірності її протікання в часі, які вивчає кінетика.

Кінетика – це розділ хімії, що вивчає швидкість, механізм хімічних реакцій і вплив на них різних факторів.

Залежно від того, в одній або декількох фазах знаходяться компоненти реакції, розрізняють кінетику гомогенних і гетерогенних реакцій. По механізму реакції діляться на прості і складні, тому виділяють кінетику простих і складних реакцій.

Основним поняттям кінетики реакції є швидкість хімічної реакції. Визначення швидкості хімічних реакцій має біологічне і народно-господарське значення.

Швидкість хімічної реакції визначається кількістю речовини, прореагировавшего за одиницю часу в одиниці об’єму (у разі гомогенних реакцій, коли реагують речовини знаходяться в одній фазі) або на одиниці поверхні розділу фаз (у разі гетерогенних реакцій, коли реагують речовини знаходяться в різних фазах).

Швидкість реакції характеризують зміною концентрації будь-якої з вихідних або кінцевих продуктів реакції у функції часу. Рівняння, що описує залежність швидкості реакції (v) від концентрації (с) реагуючих речовин, називається кінетичним. Швидкість реакції частіше висловлюють в моль / л-с, в біохімії в мг / 100мл-с, або в масовій частці, у% / 100 мл-с. Розрізняють середню швидкість реакції в інтервалі часу і справжню швидкість реакції в певний момент часу. Якщо в інтервалі часу t1 і t2 концентрація одного з вихідних речовин або продуктів реакції дорівнює відповідно С1 і С2, то середню швидкість реакції (v) в інтервалі часу t1 і t2 можна виразити. Дослідження швидкості хімічної реакції дозволяють отримати інформацію про її механізмі. Крім концентрації швидкість реакції залежить від природи реагентів, зовнішніх умов і наявності каталізатора.

Посилання на основну публікацію