Химические реакции протекают с разными скоростями. Очень быстро проходят реакции в водных растворах практически мгновенно.
Если химические реакции происходят в однородной среде, например, и растворе или в газовой фазе, то взаимодействие реагирующих веществ происходит во всем объеме. Такие реакции называют гомогенными.
H2(г.) + Cl2(г.) = 2HCl(г.)
CH3COOH(р-р) + C2H5OH(р-р) ↔ CH3COOC2H5(р-р) + H2O
И гетерогенные реакции, если продукты реакции и исходные вещества находятся в разных агрегатных состояниях.
2Al(т.) + 3CuCl2(р-р) = 3Cu(т.) + 2AlCl3(р-р)
СаС2(т.) + 2Н2О (ж.) = С2Н2(г.) + Са (ОН) 2(р-р)
2.Скорость гомогенной реакции определяется как изменение количества вещества в единицу времени в единице объема:
— изменение числа молей одного из веществ (чаще всего исходного, ко может быть и продукта реакции);
— интервал времени (с, мин);
— объем газа или раствора (л).
Поскольку отношение количества веществ к объему представляет собой молярную концентрацию С, то
Таким образом, скорость гомогенной реакции определяется как изменение концентрации одного из веществ в единицу времени:
Если объем системы не меняется.
Факторы, влияющие на скорость химической реакции.
Скорость химической реакции определяется следующими основными факторами:
1) природой реагирующих веществ (энергия активации);
2) концентрацией реагирующих веществ (закон действующих масс);
3) температурой (правило Вант-Гоффа);
4) наличием катализаторов (энергия активации);
5) давлением (реакции с участием газов);
6) степенью измельчения (реакции, протекающие с участием твердых веществ);
7) видом излучения (видимое, УФ, ИК, рентгеновское).
Обратимыми называются такие реакции, которые одновременно протекают в двух взаимно противоположных направлениях.
|
Это означает, что в реакционной смеси протекает как взаимодействие реагентов, так и взаимодействие продуктов. В этом смысле различие между реагентами и продуктами условное. Направление протекания химической реакции определяется условиями ее проведения (температурой, давлением, концентрацией веществ).
Многие реакции имеют одно преимущественное направление и для проведения таких реакций в противоположном направлении требуются экстремальные условия. В подобных реакциях происходит почти полное превращение реагентов в продукты.
Реакции, которые протекают только в одном направлении и завершаются полным превращением исходных реагирующих веществ в конечные вещества, называются необратимыми. Примером такой реакции может служить разложение хлората калия (бертолетовой соли) при нагревании:
2KClO 3 = 2KCl + 3O 2 ↑
Реакция прекратится тогда, когда весь хлорат калия превратится в хлорид калия и кислород. Необратимых реакций не так много. Большинство реакций являются обратимыми.
В уравнениях обратимых реакций между левой и правой частями ставят две стрелки, направленные в противоположные стороны. Примером такой реакции может служить синтез аммиака из водорода и азота.