Принцип подвижного равновесия (принцип Ле-Шателье)

Если на систему, находящуюся в равновесии, оказывается внешнее воздействие, то равновесие смещается в таком направлении, которое ослабляет внешнее воздействие.

1. Влияние концентраций (парциальных давлений). Увеличение С метана увеличивает С продуктов, уменьшает С водяного пара, равновесие смещается вправо. Введение диоксида углерода сместит равновесие влево.

2. Влияние общего давления в системе. Увеличение общего давления вызывает смещение расновесия в сторону уменьшения числа молей газообразных веществ, т.е. в сторону уменьшения давления. В данной реакции – влево.

3. Влияние температуры. С увеличением температуры равновесие смещается в сторону эндотермических реакций. Повышение температуры в данной реакции (∆Н>0) смещает равновесие вправо, а для экзотермической реакции (∆H<0) влево.

Скорость химической реакции. Закон действующих масс. Константа скорости.

Количественно скорость реакции принято характеризовать изменением концентрации реагирующих веществ в единицу времени. Различают истинную и среднюю скорость.

Гомогенные реакции проходят сразу по всему объему, гетерогенные – на границе раздела фаз.

Закон действующих масс: при постоянной температуре скорость химической реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ.

, где k-константа скорости реакции. Выполняется для идеальных газов или бесконечно разбавленных растворов.

Константа скорости численно равна скорости, когда концентрации равны единице.

Молекулярность и порядок реакции.

С точки зрения числа частиц, участвующих в реакции, последние классифицируют по признаку молекулярности или порядка.

Молекулярность реакции определяется по числу молекул, одновременное соударение которых приводит к химическому взаимодействию. Различают одно-, двух- и трехмолекулярные реакции.

Одномолекулярная реакция: ,

Двухмолекулярная реакция:

Трехмолекулярная реакция:

Порядок реакции равен сумме показателей степеней у концентраций в уравнении, выражающем зависимость скорости реакций от концентраций реагирующих веществ.

Например реакция формально является трехмолекулярной, но идет в две стадии , одна из которых медленная и по сути определяет скорость реакции.

Реакция протекает в 2 стадии и является реакцией 2 порядка.

Зависимость скорости реакции от температуры. Правило Вант-Гоффа. Уравнение Аррениуса.

Согласно эмпирическому правилу Вант-Гоффа, повышение температуры на каждые приводит к увеличению скорости реакции в 2-4 раза.

- температурный коэффициент скорости реакции

Увеличение скорости нельзя объяснить увеличением скорости молекул, т.к. при увеличении температуры на 100 градусов скорость молекул увеличивается на 20%, а скорость реакции десятки тысяч раз.

Уравнение Аррениуса: или

Допущения Аррениуса:

Для реакции, протекающей при

Для реакций, протекающих при одной Т, но с разными Е_а и k_T