Скорость химической реакции
Под скоростью химической реакции понимают изменение концентраций реагирующих веществ в единицу времени.
Факторы, влияющие на скорость:
1. Концентрация
Скорость химической реакции прямо пропорциональна концентрации реагирующих веществ.
С увеличением концентрации растет число активных молекул и число соударений между ними. К образованию нового вещества приводят столкновения только между молекулами, обладающими наибольшей энергией (называемой энергией активации). Концентрацию можно изменить у твердых веществ, у газов концентрация зависит от давления ( во сколько раз увеличивается давление, во столько раз увеличивается концентрация).
2. Температура
С увеличением температуры скорость реакции возрастает, так как увеличивается число активных молекул.
Формула Вант-Гоффа
Гамма – температурный коэффициент, показывающий во сколько раз меняется скорость реакции при изменении температуры на каждые 10 градусов Цельсия.
3. Площадь соприкосновения веществ
Скорость химической реакции пропорциональна площади соприкосновения реагирующих веществ.
Пример. Гранулы цинка реагируют с соляной кислотой медленнее, чем порошок цинка.
4. Природа реагирующих веществ
Например, медь с соляной кислотой не реагирует, а магний – бурно реагирует.
5. Катализаторы.
Вещества, ускоряющие реакцию. Ингибиторы – вещества, которые замедляют скорость химической реакции.
Реакции, протекающие при участии катализатора, называют каталитическими (катализы). Существует два вида катализа: гомогенный и гетерогенный.
Гомогенный – катализ, при котором реагирующие вещества и катализатор находятся в одной фазе (агрегатном состоянии)
Гетерогенный – катализ, при котором реагирующие вещества и катализатор находятся в разных фазах
Химическое равновесие.
Необратимые – реакции, протекающие только в одном направлении
Обратимые – реакции, протекающие в двух взаимопротивоположных направлениях.
Когда скорости прямой и обратной реакции равны наступает химическое равновесие
Физический смысл константы равновесия:
Показывает, во сколько раз скорость прямой реакции больше скорости обратной при молярных концентрациях, взятых за единицу (1 моль/л).
Принцип Ле-Шателье.
Если на систему, находящуюся в равновесии, оказывать внешнее воздействие (изменять температуру, концентрацию или давление), то система будет благоприятствовать протеканию той реакции, которая ослабляет это воздействие.
Факторы, влияющие на смещение химического равновесия:
1. Концентрация
Увеличение концентрации хлорида железа (III) или концентрации родонита калия сместит химическое равновесие вправо.
2. Температура
При повышении температуры химическое равновесие смещается в сторону эндотермической реакции.
3. Давление
При повышении давления (у газов) химическое равновесие смещается в сторону меньшего объема
Катализатор одновременно ускоряет как прямую, так и обратную реакции, поэтому на смещение химического равновесия не влияет.
Решим задания ЕГЭ на эту тему.
Задания 1 и 2.
Решаем 1 задание. Обратимся к тесту выше "Факторы, влияющие на скорость". В пункте 1 данной статьи читаем про то, что для газов повышение давления соответствует повышению концентрации. Выбираем из перечня веществ газы. Ответ: 1 и 5.
Решаем 2 задание. Запишем уравнение реакции.
В том же пункте 1 читаем, что повышение концентрации реагентов приводит к ускорению химической реакции. Выбираем вариант ответа 2 "повышение концентрации кислоты". Далее в пункте 3 статьи написано про площадь соприкосновения веществ, выбираем вариант ответа 4 "увеличение степени измельчения железа". Ответ: 2 и 4.
Использование ингибитора и понижение температуры будут уменьшать скорость реакции. Повышение давление в системе не будет менять скорость реакции, так как у нас нет газов.
Задания 3 и 4.
Решаем задание 3. Проанализируем реакции по фазе реагентов. Мы знаем, что при повышении давления ускоряются реакции, в которых реагенты газы. Ищем реакции, в которых реагентами выступают не газы. Это 3 и 5.
Задание 4. Запишем реакцию
Хлор- газ, значит повышение давления приведет к ускорению реакции, повышение температуры тоже. Это и есть ответ: 1 и 2. Остальные 3 варианта ответа будут замедлять реакцию.
Задание на смещение химического равновесия из ЕГЭ 2025.
Для того, чтобы ответить на вопрос о снижении давления, считаем объемы в реакции справа и слева. 2V=2V. Ответ: А - практически не смещается (3)
Б - мы знаем, что катализатор на смещение не влияет - ответ 3.
В - повышение температуры смещает равновесие в сторону эндотермической реакции. Анализируем, прямая реакция экзотермическая, значит, обратная - эндотермическая. Значит, ответ 2.
Г - при уменьшении концентрации водорода система будет стараться восполнить это уменьшение, ответ тоже 2.
Решайте больше заданий, тренируйтесь, а мои небольшие подсказки вам в этом помогут. Подписывайтесь, чтобы не пропустить много всего нового! До встречи!
