Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow Аналитическая химия

Влияние факторов на скорость химической реакции

На скорость химической реакции влияют температура, природа растворителя, ионная сила раствора.

Влияние температуры. В среднем повышение температуры на 10 °С приводит к увеличению скорости реакции в растворе в 2—3 раза. Установлено, что константа скорости реакции связана с температурой в соответствии с уравнением Аррениуса:

где к — константа скорости реакции; Е — энергия активации.

В случае простых реакций, идущих в одну стадию, энергия активации показывает, какой минимальной энергией в расчете на 1 моль вещества должны обладать реагирующие частицы, чтобы они были активными, т.е. могли вступить в химическое взаимодействие. Не следует смешивать понятия «константа скорости реакции» и «константа равновесия реакции». Константа равновесия реакции показывает, насколько вероятна реакция (в термодинамическом смысле) и насколько она сдвинута в сторону образования продуктов реакции.

Влияние природы растворителя. Для наиболее распространенного в аналитической практике случая, когда между собой реагируют ионы с противоположными зарядами, скорость реакции уменьшается с увеличением диэлектрической проницаемости. Большинство органических растворителей имеют диэлектрическую проницаемость меньше, чем вода, поэтому скорость реакций в таких растворителях должна быть больше, чем в водных растворах. Однако такая корреляция наблюдается далеко не всегда.

Влияние ионной силы раствора. В наиболее простом случае, когда в водном растворе в реакции участвуют два иона и В), взаимосвязь константы скорости реакции с ионной силой раствора можно описать уравнением

где ко константа скорости реакции в среде, для которой коэффициенты активности исходных частиц и активированного комплекса между ними приняты равными единице; ос — константа, включающая величины диэлектрической проницаемости растворителя и абсолютной температуры; ZA, ZR заряды частиц; / — ионная сила раствора.

Из уравнения (5.105) видно, что с увеличением ионной силы раствора, т.е. с введением в реакционную систему посторонних электролитов, скорость реакции будет уменьшаться из-за электростатического притяжения ионов с противоположными знаками.

Влияние pH среды. Изменение концентрации ионов водорода (pH-среды) также может сказаться на скорости химической реакции. Прежде всего изменение концентрации ионов водорода может изменить окислительно-восстановительный потенциал системы, который в соответствии с уравнением Нернста возрастает с увеличением кислотности среды (с уменьшением pH раствора). В некоторых случаях это влияние носит скрытый характер. Например, скорость реакции, использующейся при йодометрическом определении меди

зависит от кислотности среды, хотя в суммарном уравнении реакции ионы водорода не участвуют. Однако в нейтральной и слабокислой среде данная реакция протекает очень медленно, скорость ее значительно возрастает с понижением pH раствора.

Скорость реакции может существенно уменьшаться или возрастать в присутствии веществ-ингибиторов или катализаторов, что более подробно рассмотрено далее.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы