Viteza unei reacții chimice depinde de mulți factori, inclusiv natura reactanților, concentrația reactanților, temperatura și prezența catalizatorilor. Să luăm în considerare acești factori.

1). Natura reactanților. Dacă există o interacțiune între substanțele cu o legătură ionică, atunci reacția se desfășoară mai rapid decât între substanțele cu o legătură covalentă.

2.) Concentrația reactanților. Pentru ca o reacție chimică să aibă loc, moleculele substanțelor care reacţionează trebuie să se ciocnească. Adică, moleculele trebuie să se apropie atât de aproape una de cealaltă, încât atomii unei particule experimentează acțiunea câmpurilor electrice ale celeilalte. Numai în acest caz vor fi posibile tranzițiile electronice și rearanjamentele corespunzătoare ale atomilor, în urma cărora se formează molecule de substanțe noi. Astfel, viteza reacțiilor chimice este proporțională cu numărul de ciocniri care au loc între molecule, iar numărul de ciocniri, la rândul său, este proporțional cu concentrația reactanților. Pe baza materialului experimental, oamenii de știință norvegieni Guldberg și Waage și, independent de ei, omul de știință rus Beketov au formulat în 1867 legea de bază a cineticii chimice - legea acțiunii în masă(ZDM): la o temperatură constantă, viteza unei reacții chimice este direct proporțională cu produsul dintre concentrațiile substanțelor de reacție și puterea coeficienților lor stoichiometrici. Pentru cazul general:

legea acțiunii în masă are forma:

Se numește înregistrarea legii acțiunii în masă pentru o reacție dată ecuația cinetică de bază a reacției. În ecuația cinetică de bază, k este constanta vitezei de reacție, care depinde de natura reactanților și de temperatură.

Majoritatea reacțiilor chimice sunt reversibile. În timpul unor astfel de reacții, produsele lor, pe măsură ce se acumulează, reacționează între ele pentru a forma substanțele inițiale:

Viteza de reacție directă:

Viteza de feedback:

În momentul echilibrului:

Prin urmare, legea acțiunii masei într-o stare de echilibru ia forma:

unde K este constanta de echilibru a reacției.

3) Efectul temperaturii asupra vitezei de reacție. Viteza reacțiilor chimice, de regulă, crește atunci când temperatura este depășită. Să luăm în considerare acest lucru folosind exemplul interacțiunii hidrogenului cu oxigenul.

2H2 + O2 = 2H2O

La 20 0 C, viteza de reacție este practic zero și ar dura 54 de miliarde de ani pentru ca interacțiunea să progreseze cu 15%. La 500 0 C, va dura 50 de minute pentru a forma apă, iar la 700 0 C reacția are loc instantaneu.

Se exprimă dependența vitezei de reacție de temperatură regula lui van't Hoff: cu o creștere a temperaturii cu 10 o, viteza de reacție crește de 2–4 ori. Regula lui Van't Hoff este scrisă:

4) Efectul catalizatorilor. Viteza reacțiilor chimice poate fi controlată folosind catalizatori– substanțe care modifică viteza unei reacții și rămân după reacție în cantități nemodificate. Modificarea vitezei unei reacții în prezența unui catalizator se numește cataliză. Distinge pozitiv(viteza de reacție crește) și negativ(viteza de reacție scade) cataliză. Uneori, în timpul unei reacții se formează un catalizator; astfel de procese sunt numite autocatalitice. Există catalize omogene și eterogene.

La omogenÎn cataliză, catalizatorul și reactanții sunt în aceeași fază. De exemplu:

La eterogenÎn cataliză, catalizatorul și reactanții sunt în faze diferite. De exemplu:

Cataliza eterogenă este asociată cu procese enzimatice. Toate procesele chimice care au loc în organismele vii sunt catalizate de enzime, care sunt proteine ​​cu anumite funcții specializate. În soluțiile în care au loc procese enzimatice, nu există un mediu eterogen tipic, din cauza absenței unei interfețe de fază clar definite. Astfel de procese sunt denumite cataliză microeterogenă.

Subiecte ale codificatorului examenului unificat de stat:Reacția rapidă. Dependența sa de diverși factori.

Viteza unei reacții chimice arată cât de repede are loc o anumită reacție. Interacțiunea are loc atunci când particulele se ciocnesc în spațiu. În acest caz, reacția nu are loc la fiecare ciocnire, ci numai atunci când particula are energia corespunzătoare.

Reacția rapidă – numărul de ciocniri elementare ale particulelor care interacționează care se termină într-o transformare chimică pe unitatea de timp.

Determinarea vitezei unei reacții chimice este legată de condițiile în care se desfășoară. Dacă reacţia omogen– adică produsele și reactivii sunt în aceeași fază - atunci viteza unei reacții chimice este definită ca modificarea substanței pe unitatea de timp:

υ = ΔC / Δt.

Dacă reactanții sau produșii sunt în faze diferite, iar ciocnirea particulelor are loc numai la limita de fază, atunci reacția se numește eterogen, iar viteza sa este determinată de modificarea cantității de substanță pe unitatea de timp pe unitatea de suprafață de reacție:

υ = Δν / (S·Δt).

Cum să faci particulele să se ciocnească mai des, de ex. Cum crește viteza unei reacții chimice?

1. Cel mai simplu mod este să crești temperatura . După cum probabil știți din cursul dumneavoastră de fizică, temperatura este o măsură a energiei cinetice medii de mișcare a particulelor unei substanțe. Dacă creștem temperatura, atunci particulele oricărei substanțe încep să se miște mai repede și, prin urmare, se ciocnesc mai des.

Cu toate acestea, pe măsură ce temperatura crește, viteza reacțiilor chimice crește în principal datorită faptului că crește numărul de ciocniri efective. Pe măsură ce temperatura crește, numărul de particule active care pot depăși bariera energetică a reacției crește brusc. Dacă coborâm temperatura, particulele încep să se miște mai încet, numărul de particule active scade și numărul de ciocniri efective pe secundă scade. Prin urmare, Când temperatura crește, viteza unei reacții chimice crește, iar când temperatura scade, aceasta scade..

Notă! Această regulă funcționează la fel pentru toate reacțiile chimice (inclusiv exoterme și endoterme). Viteza de reacție este independentă de efectul termic. Viteza reacțiilor exoterme crește odată cu creșterea temperaturii și scade odată cu scăderea temperaturii. Viteza reacțiilor endoterme crește, de asemenea, odată cu creșterea temperaturii și scade odată cu scăderea temperaturii.

Mai mult, în secolul al XIX-lea, fizicianul olandez Van't Hoff a stabilit experimental că majoritatea reacțiilor își măresc viteza aproximativ în mod egal (de aproximativ 2-4 ori) atunci când temperatura crește cu 10 o C. Regula lui Van't Hoff sună așa: o creştere a temperaturii cu 10 o C duce la o creştere a vitezei unei reacţii chimice de 2-4 ori (această valoare se numeşte coeficientul de temperatură al vitezei unei reacţii chimice γ). Valoarea exactă a coeficientului de temperatură este determinată pentru fiecare reacție.

aici v este viteza reacției chimice,

C A Și C B — concentrațiile substanțelor A și respectiv B, mol/l

k – coeficient de proporționalitate, constantă a vitezei de reacție.

De exemplu, pentru reacția de formare a amoniacului:

N2 + 3H2 ↔ 2NH3

Legea acțiunii în masă arată astfel:

- acestea sunt substanțe chimice care participă la o reacție chimică, schimbându-i viteza și direcția, dar neconsumabileîn timpul reacţiei (la sfârşitul reacţiei nu se modifică nici în cantitate, nici în compoziţie). Un mecanism aproximativ pentru funcționarea unui catalizator pentru o reacție de tip A + B poate fi ales după cum urmează:

A+K=AK

AK + B = AB + K

Se numește procesul de modificare a vitezei de reacție atunci când interacționează cu un catalizator cataliză. Catalizatorii sunt utilizați pe scară largă în industrie atunci când este necesar să se mărească viteza unei reacții sau să o direcționeze pe o anumită cale.

Pe baza stării de fază a catalizatorului, se disting cataliza omogenă și eterogenă.

Cataliza omogenă – atunci reactanții și catalizatorul sunt în aceeași fază (gaz, soluție). Catalizatorii omogene tipici sunt acizii și bazele. amine organice etc.

Cataliza eterogenă - atunci reactanții și catalizatorul sunt în faze diferite. De regulă, catalizatorii eterogene sunt substanțe solide. Deoarece interacțiunea în astfel de catalizatori are loc numai pe suprafața substanței; o cerință importantă pentru catalizatori este o suprafață mare. Catalizatorii eterogene se caracterizează prin porozitate ridicată, ceea ce mărește suprafața catalizatorului. Astfel, suprafața totală a unor catalizatori ajunge uneori la 500 de metri pătrați per 1 g de catalizator. Suprafața mare și porozitatea asigură o interacțiune eficientă cu reactivii. Catalizatorii eterogene includ metale, zeoliți - minerale cristaline din grupa aluminosilicaților (compuși ai siliciului și aluminiului) și altele.

Exemplu cataliză eterogenă - sinteza amoniacului:

N2 + 3H2 ↔ 2NH3

Fierul poros cu impurități de Al 2 O 3 și K 2 O este utilizat ca catalizator.

Catalizatorul în sine nu este consumat în timpul reacției chimice, dar alte substanțe se acumulează pe suprafața catalizatorului, legând centrii activi ai catalizatorului și blocând funcționarea acestuia ( otravuri catalitice). Acestea trebuie îndepărtate în mod regulat prin regenerarea catalizatorului.

În reacțiile biochimice, catalizatorii sunt foarte eficienți - enzime. Catalizatorii enzimatici acționează foarte eficient și selectiv, cu o selectivitate de 100%. Din păcate, enzimele sunt foarte sensibile la creșterea temperaturii, aciditatea mediului și alți factori, astfel încât există o serie de limitări pentru implementarea proceselor cu cataliză enzimatică la scară industrială.

Catalizatorii nu trebuie confundați cu iniţiatori proces și inhibitori. De exemplu, iradierea ultravioletă este necesară pentru a iniția reacția radicală de clorurare a metanului. Acesta nu este un catalizator. Unele reacții radicalice sunt inițiate de radicalii peroxid. De asemenea, aceștia nu sunt catalizatori.

Inhibitori- Acestea sunt substanțe care încetinesc o reacție chimică. Inhibitorii pot fi consumați și pot participa la o reacție chimică. În acest caz, inhibitorii nu sunt catalizatori, dimpotrivă. Cataliza inversă este imposibilă în principiu - reacția va încerca în orice caz să urmeze calea cea mai rapidă.

5. Zona de contact a substanțelor care reacţionează. Pentru reacțiile eterogene, o modalitate de a crește numărul de coliziuni efective este creșterea suprafata de reactie . Cu cât suprafața de contact a fazelor de reacție este mai mare, cu atât este mai mare viteza reacției chimice eterogene. Zincul sub formă de pulbere se dizolvă mult mai repede în acid decât zincul granular de aceeași masă.

În industrie, pentru a crește suprafața de contact a substanțelor care reacţionează, se folosesc metoda pat fluidizat. De exemplu, la producerea acidului sulfuric prin metoda magarului la fierbere, se ard pirite.

6. Natura reactanților . Viteza reacțiilor chimice, celelalte lucruri fiind egale, este influențată și de proprietățile chimice, adică. natura substanţelor care reacţionează. Substanțele mai puțin active vor avea o barieră de activare mai mare și reacționează mai lent decât substanțele mai active. Mai multe substanțe active au o energie de activare mai mică și intră în reacții chimice mult mai ușor și mai des.

La energii de activare scăzute (mai puțin de 40 kJ/mol), reacția are loc foarte rapid și ușor. O parte semnificativă a coliziunilor dintre particule se termină într-o transformare chimică. De exemplu, reacțiile de schimb ionic apar foarte repede în condiții normale.

La energii mari de activare (mai mult de 120 kJ/mol), doar un număr mic de ciocniri duc la o transformare chimică. Rata unor astfel de reacții este neglijabilă. De exemplu, azotul practic nu interacționează cu oxigenul în condiții normale.

La energii medii de activare (de la 40 la 120 kJ/mol), viteza de reacție va fi medie. Astfel de reacții apar și în condiții normale, dar nu foarte repede, astfel încât să poată fi observate cu ochiul liber. Astfel de reacții includ interacțiunea sodiului cu apa, interacțiunea fierului cu acidul clorhidric etc.

Substanțele care sunt stabile în condiții normale au de obicei energii de activare ridicate.

Unele reacții chimice apar aproape instantaneu (explozia unui amestec de oxigen-hidrogen, reacții de schimb ionic într-o soluție apoasă), altele rapid (combustia substanțelor, interacțiunea zincului cu acidul), iar altele încet (ruginirea fierului, putrezirea reziduurilor organice). ). Se știe că reacțiile sunt atât de lente încât o persoană pur și simplu nu le poate observa. De exemplu, transformarea granitului în nisip și argilă are loc de-a lungul a mii de ani.

Cu alte cuvinte, reacțiile chimice pot avea loc cu diferite viteză.

Dar ce este viteza de reacție? Care este definiția exactă a acestei mărimi și, cel mai important, expresia ei matematică?

Viteza unei reacții este modificarea cantității de substanță pe unitatea de timp într-o unitate de volum. Din punct de vedere matematic, această expresie se scrie astfel:

Unde n 1 și n 2– cantitatea de substanță (mol) la momentul t 1 și, respectiv, t 2 într-un sistem de volum V.

Ce semn plus sau minus (±) va apărea în fața expresiei vitezei depinde dacă ne uităm la o modificare a cantității de substanță - un produs sau un reactant.

Evident, în timpul reacției se consumă reactivi, adică cantitatea acestora scade, prin urmare, pentru reactivi, expresia (n 2 - n 1) are întotdeauna o valoare mai mică decât zero. Deoarece viteza nu poate fi o valoare negativă, în acest caz trebuie să puneți un semn minus în fața expresiei.

Dacă ne uităm la modificarea cantității de produs și nu a reactivului, atunci semnul minus nu este necesar înaintea expresiei pentru calcularea vitezei, deoarece expresia (n 2 - n 1) în acest caz este întotdeauna pozitivă, deoarece cantitatea de produs ca urmare a reacției nu poate decât să crească.

Raportul cantitativ al substanței n la volumul în care se află această cantitate de substanță se numește concentrație molară CU:

Astfel, folosind conceptul de concentrație molară și expresia sa matematică, putem scrie o altă opțiune pentru determinarea vitezei de reacție:

Viteza de reacție este modificarea concentrației molare a unei substanțe ca rezultat al unei reacții chimice într-o unitate de timp:

Factori care afectează viteza de reacție

Este adesea extrem de important să știm ce determină viteza unei anumite reacții și cum să o influențezi. De exemplu, industria de rafinare a petrolului luptă literalmente pentru fiecare jumătate suplimentară de la sută din produs pe unitatea de timp. La urma urmei, având în vedere cantitatea uriașă de petrol procesată, chiar și jumătate la sută are ca rezultat un profit financiar anual mare. În unele cazuri, este extrem de important să încetiniți unele reacții, în special coroziunea metalelor.

Deci de ce depinde viteza de reacție? Depinde, destul de ciudat, de mulți parametri diferiți.

Pentru a înțelege această problemă, în primul rând, să ne imaginăm ce se întâmplă ca urmare a unei reacții chimice, de exemplu:

Ecuația scrisă mai sus reflectă procesul în care moleculele substanțelor A și B, ciocnând unele de altele, formează molecule ale substanțelor C și D.

Adică, fără îndoială, pentru ca reacția să aibă loc, la minimum, este necesară o coliziune a moleculelor substanțelor inițiale. Evident, dacă creștem numărul de molecule pe unitatea de volum, numărul de coliziuni va crește în același mod în care frecvența coliziunilor tale cu pasagerii dintr-un autobuz aglomerat va crește față de unul pe jumătate gol.

Cu alte cuvinte, viteza de reacție crește odată cu creșterea concentrației de reactanți.

În cazul în care unul sau mai mulți reactanți sunt gaze, viteza de reacție crește odată cu creșterea presiunii, deoarece presiunea unui gaz este întotdeauna direct proporțională cu concentrația moleculelor sale constitutive.

Cu toate acestea, ciocnirea particulelor este o condiție necesară, dar deloc suficientă pentru ca reacția să aibă loc. Cert este că, conform calculelor, numărul de ciocniri ale moleculelor de substanțe care reacţionează la concentrația lor rezonabilă este atât de mare încât toate reacțiile trebuie să aibă loc într-o clipă. Cu toate acestea, în practică, acest lucru nu se întâmplă. Ce s-a întâmplat?

Faptul este că nu orice coliziune a moleculelor reactante va fi neapărat eficientă. Multe ciocniri sunt elastice - moleculele sar unele de altele ca niște mingi. Pentru ca o reacție să aibă loc, moleculele trebuie să aibă suficientă energie cinetică. Energia minimă pe care trebuie să o aibă moleculele substanţelor care reacţionează pentru ca reacţia să aibă loc se numeşte energie de activare şi se notează E a. Într-un sistem format dintr-un număr mare de molecule, există o distribuție a moleculelor după energie, unele dintre ele au energie scăzută, altele au energie mare și medie. Dintre toate aceste molecule, doar o mică parte din molecule au o energie mai mare decât energia de activare.

După cum știți dintr-un curs de fizică, temperatura este de fapt o măsură a energiei cinetice a particulelor care alcătuiesc o substanță. Adică, cu cât particulele care alcătuiesc o substanță se mișcă mai repede, cu atât temperatura acesteia este mai mare. Astfel, evident, prin creșterea temperaturii creștem esențial energia cinetică a moleculelor, drept urmare proporția moleculelor cu energie care depășește E a crește și ciocnirea lor va duce la o reacție chimică.

Faptul efectului pozitiv al temperaturii asupra vitezei de reacție a fost stabilit empiric de chimistul olandez Van't Hoff încă din secolul al XIX-lea. Pe baza cercetărilor sale, el a formulat o regulă care încă îi poartă numele și arată astfel:

Viteza oricărei reacții chimice crește de 2-4 ori cu o creștere a temperaturii cu 10 grade.

Reprezentarea matematică a acestei reguli se scrie astfel:

Unde V 2Și V 1 este viteza la temperaturile t 2 și, respectiv, t 1, iar γ este coeficientul de temperatură al reacției, a cărui valoare se află cel mai adesea în intervalul de la 2 la 4.

Adesea, viteza multor reacții poate fi mărită folosind catalizatori.

Catalizatorii sunt substanțe care accelerează cursul unei reacții fără a fi consumate.

Dar cum cresc catalizatorii viteza unei reacții?

Să ne amintim despre energia de activare E a. Moleculele cu o energie mai mică decât energia de activare în absența unui catalizator nu pot interacționa între ele. Catalizatorii schimbă calea pe care se desfășoară o reacție, la fel cum un ghid experimentat va trase o expediție nu direct printr-un munte, ci cu ajutorul unor căi ocolitoare, drept urmare chiar și acei însoțitori care nu au avut suficientă energie pentru a urca pe un munte. muntele va putea să se mute pe o altă parte.

În ciuda faptului că catalizatorul nu este consumat în timpul reacției, acesta ia totuși un rol activ, formând compuși intermediari cu reactivii, dar la sfârșitul reacției revine la starea inițială.

Pe lângă factorii de mai sus care afectează viteza de reacție, dacă există o interfață între substanțele care reacţionează (reacție eterogenă), viteza de reacție va depinde și de aria de contact a reactanților. De exemplu, imaginați-vă o granulă de aluminiu metalic care este aruncată într-o eprubetă care conține o soluție apoasă de acid clorhidric. Aluminiul este un metal activ care poate reacționa cu acizii neoxidanți. Cu acid clorhidric, ecuația de reacție este următoarea:

2Al + 6HCI → 2AlCI3 + 3H2

Aluminiul este un solid, ceea ce înseamnă că reacția cu acidul clorhidric are loc numai la suprafața sa. Evident, dacă creștem suprafața prin rularea mai întâi a granulelor de aluminiu în folie, vom oferi astfel un număr mai mare de atomi de aluminiu disponibili pentru reacția cu acidul. Ca urmare, viteza de reacție va crește. În mod similar, creșterea suprafeței unui solid poate fi obținută prin măcinarea acestuia în pulbere.

De asemenea, viteza unei reacții eterogene în care un solid reacționează cu o substanță gazoasă sau lichidă este adesea influențată pozitiv de agitare, ceea ce se datorează faptului că, în urma agirii, moleculele acumulate de produși de reacție sunt îndepărtate din reacție. zonă și o nouă porțiune de molecule reactante este „adusă”.

În sfârșit, trebuie remarcată influența enormă asupra vitezei de reacție și a naturii reactivilor. De exemplu, cu cât un metal alcalin este mai jos în tabelul periodic, cu atât reacționează mai rapid cu apa, fluorul, dintre toți halogenii, reacționează cel mai rapid cu hidrogenul gazos etc.

Rezumând toate cele de mai sus, viteza reacției depinde de următorii factori:

1) concentrația de reactivi: cu cât este mai mare, cu atât este mai mare viteza de reacție.

2) temperatura: cu creșterea temperaturii, viteza oricărei reacții crește.

3) aria de contact a reactanților: cu cât aria de contact a reactanților este mai mare, cu atât este mai mare viteza de reacție.

4) agitare, dacă are loc o reacție între un solid și un lichid sau gaz, agitarea o poate accelera.

Viteza de reacție chimică- modificarea cantităţii uneia dintre substanţele care reacţionează pe unitatea de timp într-o unitate de spaţiu de reacţie.

Viteza unei reacții chimice este influențată de următorii factori:

• natura substanțelor care reacţionează;
• concentrația reactanților;
• suprafața de contact a substanțelor care reacţionează (în reacţii eterogene);
• temperatura;
• acţiunea catalizatorilor.

Teoria coliziunii active ne permite să explicăm influența anumitor factori asupra vitezei unei reacții chimice. Principalele prevederi ale acestei teorii:

• Reacțiile apar atunci când particulele de reactanți care au o anumită energie se ciocnesc.
• Cu cât sunt mai multe particule reactante, cu atât sunt mai aproape unele de altele, cu atât sunt mai multe șanse să se ciocnească și să reacționeze.
• Numai coliziunile eficiente duc la o reacție, adică. acelea în care „legăturile vechi” sunt distruse sau slăbite și, prin urmare, se pot forma altele „noi”. Pentru a face acest lucru, particulele trebuie să aibă suficientă energie.
• Excesul minim de energie necesar pentru ciocnirea efectivă a particulelor reactante se numește energia de activare Ea.
• Activitatea substanțelor chimice se manifestă prin energia scăzută de activare a reacțiilor care le implică. Cu cât energia de activare este mai mică, cu atât este mai mare viteza de reacție. De exemplu, în reacțiile dintre cationi și anioni, energia de activare este foarte scăzută, astfel încât astfel de reacții apar aproape instantaneu

Influența concentrației de reactanți asupra vitezei de reacție

Pe măsură ce concentrația de reactanți crește, viteza de reacție crește. Pentru ca o reacție să aibă loc, două particule chimice trebuie să vină împreună, astfel încât viteza reacției depinde de numărul de ciocniri dintre ele. O creștere a numărului de particule într-un anumit volum duce la ciocniri mai frecvente și la o creștere a vitezei de reacție.

O creștere a vitezei de reacție care are loc în faza gazoasă va rezulta dintr-o creștere a presiunii sau o scădere a volumului ocupat de amestec.

Pe baza datelor experimentale din 1867, oamenii de știință norvegieni K. Guldberg și P. Waage, și independent de ei în 1865, savantul rus N.I. Beketov a formulat legea de bază a cineticii chimice, stabilind dependența vitezei de reacție de concentrațiile reactanților -

Legea acțiunii în masă (LMA):

Viteza unei reacţii chimice este proporţională cu produsul concentraţiilor substanţelor care reacţionează, luate în puteri egale cu coeficienţii acestora din ecuaţia reacţiei. („masa efectivă” este un sinonim pentru conceptul modern de „concentrare”)

aA +bB =cС +dD, Unde k– constanta vitezei de reacție

ZDM se efectuează numai pentru reacții chimice elementare care au loc într-o singură etapă. Dacă o reacție decurge secvenţial prin mai multe etape, atunci viteza totală a întregului proces este determinată de partea sa cea mai lentă.

Expresii pentru vitezele diferitelor tipuri de reacții

ZDM se referă la reacții omogene. Dacă reacția este eterogenă (reactivii sunt în diferite stări de agregare), atunci ecuația ZDM include doar reactivi lichizi sau doar gazoși, iar cei solizi sunt excluși, afectând doar constanta de viteză k.

Molecularitatea reacției este numărul minim de molecule implicate într-un proces chimic elementar. Pe baza molecularității, reacțiile chimice elementare se împart în moleculare (A →) și bimoleculare (A + B →); reacțiile trimoleculare sunt extrem de rare.

Rata reacțiilor eterogene

• Depinde de suprafața de contact între substanțe, adică asupra gradului de măcinare a substanțelor și a completitudinii amestecării reactivilor.
• Un exemplu este arderea lemnului. Un buștean întreg arde relativ lent în aer. Dacă creșteți suprafața de contact dintre lemn și aer, împărțind bușteanul în așchii, viteza de ardere va crește.
• Fierul piroforic se toarnă pe o foaie de hârtie de filtru. În timpul căderii, particulele de fier devin fierbinți și dau foc hârtiei.

Efectul temperaturii asupra vitezei de reacție

În secolul al XIX-lea, omul de știință olandez Van't Hoff a descoperit experimental că odată cu creșterea temperaturii cu 10 o C, viteza multor reacții crește de 2-4 ori.

Regula lui Van't Hoff

Pentru fiecare creștere de 10 ◦ C a temperaturii, viteza de reacție crește de 2-4 ori.

Aici γ (litera greacă „gamma”) - așa-numitul coeficient de temperatură sau coeficientul van't Hoff, ia valori de la 2 la 4.

Pentru fiecare reacție specifică se determină experimental coeficientul de temperatură. Arată exact de câte ori viteza unei anumite reacții chimice (și constanta acesteia) crește cu fiecare creștere de 10 grade a temperaturii.

Regula lui Van't Hoff este folosită pentru a aproxima modificarea constantei vitezei de reacție cu creșterea sau scăderea temperaturii. O relație mai precisă între constanta de viteză și temperatură a fost stabilită de chimistul suedez Svante Arrhenius:

Cum Mai mult E o reacție specifică, deci Mai puțin(la o temperatură dată) va fi constanta de viteză k (și viteza) acestei reacții. O creștere a T duce la o creștere a constantei de viteză, aceasta se explică prin faptul că o creștere a temperaturii duce la o creștere rapidă a numărului de molecule „energetice” capabile să depășească bariera de activare Ea.

Efectul catalizatorului asupra vitezei de reacție

Puteți modifica viteza unei reacții folosind substanțe speciale care modifică mecanismul de reacție și o direcționează pe o cale energetic mai favorabilă, cu o energie de activare mai mică.

Catalizatori- sunt substanțe care participă la o reacție chimică și cresc viteza acesteia, dar la sfârșitul reacției rămân neschimbate calitativ și cantitativ.

Inhibitori– substanțe care încetinesc reacțiile chimice.

Se numește schimbarea vitezei unei reacții chimice sau a direcției acesteia folosind un catalizator cataliză .