Химические реакции могут быть классифицированы на основе их реакции кинетикаИзучение скорости реакции.
Кинетическая теория утверждает, что мельчайшие частицы всего вещества находятся в постоянном движении и что температура вещества зависит от скорости этого движения. Увеличение движения сопровождается повышенной температурой.
Общая форма реакции:
aA + bB → cC + dD
Реакции подразделяются на реакции нулевого, первого, второго или смешанного порядка.
Ключевые выводы: реакция реакций в химии
- Химическим реакциям могут быть назначены порядки реакций, которые описывают их кинетику.
- Типы заказов: нулевой, первый, второй или смешанный.
- Реакция нулевого порядка протекает с постоянной скоростью. Скорость реакции первого порядка зависит от концентрации одного из реагентов. Скорость реакции второго порядка пропорциональна квадрату концентрации реагента или продукта концентрации двух реагентов.
Реакции нулевого порядка
Реакции нулевого порядка (где порядок = 0) имеют постоянную скорость. Скорость реакции нулевого порядка постоянна и не зависит от концентрации реагентов. Эта скорость не зависит от концентрации реагентов. Закон о нормах:
скорость = k, где k имеет единицы измерения М / сек.
Реакции первого порядка
Реакция первого порядка (где порядок = 1) имеет скорость, пропорциональную концентрации одного из реагентов. Скорость реакции первого порядка пропорциональна концентрации одного реагента. Типичным примером реакции первого порядка является радиоактивный распадсамопроизвольный процесс, благодаря которому происходит нестабильный атомное ядро разбивается на более мелкие, более стабильные фрагменты. Закон о нормах:
скорость = k [A] (или B вместо A), где k имеет единицы измерения сек-1
Реакции второго порядка
Реакция второго порядка (где порядок = 2) имеет скорость, пропорциональную концентрации квадрата одного реагента или продукта концентрации двух реагентов. Формула:
скорость = k [A]2 (или заменить B на A или k, умноженное на концентрацию A, умноженную на концентрацию B), с единицами константы скорости M-1сек-1
Реакции смешанного или высшего порядка
Реакции смешанного порядка имеют дробный порядок для своей скорости, такой как:
скорость = k [A]1/3
Факторы, влияющие на скорость реакции
Химическая кинетика предсказывает, что скорость химической реакции будет увеличена факторами, которые увеличивают кинетическую энергия реагентов (до определенного момента), что приводит к увеличению вероятности того, что реагенты будут взаимодействовать с каждым Другой. Точно так же можно ожидать, что факторы, которые уменьшают вероятность столкновения реагентов друг с другом, снижают скорость реакции. Основными факторами, влияющими на скорость реакции, являются:
- Концентрация реагентов. Более высокая концентрация реагентов приводит к большему количеству столкновений в единицу времени, что приводит к увеличению скорости реакции (за исключением реакций нулевого порядка).
- Температура: обычно повышение температуры сопровождается увеличением скорости реакции.
- Наличие катализаторыКатализаторы (такие как ферменты) снижают энергию активации химической реакции и увеличивают скорость химической реакции, не расходуясь при этом.
- Физическое состояние реагентов: реагенты в одной и той же фазе могут вступать в контакт в результате теплового воздействия, но площадь поверхности и перемешивание влияют на реакции между реагентами в разных фазах.
- Давление: для реакций с участием газов повышение давления увеличивает столкновения между реагентами, увеличивая скорость реакции.
Хотя химическая кинетика может предсказать скорость химической реакции, она не определяет степень, в которой происходит реакция.