Теоретичні положення. Хімічна кінетика – це вчення про швидкість хімічних реакцій

Хімічна кінетика – це вчення про швидкість хімічних реакцій. Швидкість хімічних реакцій вимірюється зміною концентрацій реагуючих речовин за одиницю часу за умовою постійного об’єму реагуючої системи. Здебільшого користуються молярною концентрацією. Одиницями часу обирають секунди, хвилини, години в залежності від швидкості протікання реакції. Доцільно відносити зміну концентрації до нескінченно малого часу та визначати істинну швидкість реакції V як похідну від концентрації за часом:

V = dC / dt

Між швидкістю та часом протікання реакції існує обернено пропорційна залежність. Швидкість хімічних реакцій нерівномірна і залежить від природи реагуючих речовин, їх концентрацій, температури, присутності каталізатора.

Залежність швидкості реакції від концентрації реагуючих речовин виражається законом дії мас: швидкість реакції прямо пропорційна добутку концентрацій реагуючих речовин у ступенях, які чисельно дорівнюють їх стехіометричним коефіцієнтам:

V = ,

де – концентрації реагуючих речовин А і В; m, n – стехіометричні коефіцієнти; К – константа швидкості, що враховує природу реагуючих речовин.

Кількісно К дорівнює швидкості реакції, коли добуток концентрацій реагуючих речовин дорівнює одиниці. Концентрації твердих речовин у виразі швидкості реакції не враховуються.

Вплив температури на швидкість реакції визначається за правилом
Вант-Гоффа: при зростанні температури на кожні 10 градусів швидкість реакції збільшується в 2 – 4 рази:

,

де V₂ – швидкість реакції при температурі t₂; V₁ – швидкість реакції при температурі t₁, g – температурний коефіцієнт Вант-Гоффа (змінюється від 2 до 4, залежить від природи реагуючих речовин).

Тиск впливає тільки на швидкість газоподібних реакцій. З підвищенням тиску швидкість газоподібних реакцій зростає.