Понятие скорости химической реакции

Сущность химических реакций сводится к разрыву связей в исходных веществах и возникновению новых связей в продуктах реакций. При этом общее число атомов каждого элемента до и после реакции остается постоянным.

Учение о скоростях и механизмах химических реакций называется химической кинетикой.

Под скоростью химической реакции понимают изменение концентрации одного из реагирующих веществ в единицу времени. При этом безразлично, о каком из участвующих в реакции веществе идет речь: все они связаны между собой уравнением реакции.

Обычно концентрацию выражают в [моль/л], а время – в секундах [с], поэтому размерность скорости реакции равна [моль/л·с].

Рассмотрим реакцию взаимодействия водорода с парами йода:

Обозначим концентрацию паров йода в начале некоторого отрезка времени t ₁ через C ₁, а при t ₂ через C ₂. Так как йод в процессе реакции расходуется, то C ₁> C ₂. Скорость реакции может быть найдена из равенства

(1)

По мере расходования исходных веществ скорость реакции уменьшается (рис. 6.1). Поэтому говорят о скорости реакции в данный момент времени (истинная скорость), которая выражается производной от концентрации во времени:

(2)

Производная берется со знаком минус, если C ‒ концентрация исходного вещества (C убывает), и со знаком плюс, если C ‒ концентрация продукта реакции (C возрастает).

Рисунок 6.1 – Изменение концентрации реагирующего вещества
во времени