Тема 12. Химические реакции
Урок №5 Тема урока: Катализаторы и катализ.
Урок № 6 Тема урока: Факторы, влияющие на скорость химической реакции.
. Факторы, влияющие на скорость химических реакций.
1.Природа реагирующих веществ. Вы знаете, что скорость взаимодействия одной и той же кислоты с металлами обусловлена природой металла. В свою очередь, скорость взаимодействия одного и того же металла с кислотами обусловлена природой кислоты. Проведем опыт. Опустим в две пробирки по одной грануле цинка и прильем в первую 2 см3 соляной кислоты, а во вторую — 2 см3 уксусной кислоты. Мы увидим, что вытеснение водорода цинком из раствора соляной кислоты происходит значительно быстрее, чем из раствора уксусной кислоты, так как НС1 — сильная кислота, а СН3СООН — слабая кислота.
Реакции между сильными электролитами в растворах протекают практически мгновенно. Например:
KBr + AgN03 = AgBr + KN03 Ag+ + Br- = AgBr
Это обусловлено тем, что вещества с ионными и полярными ковалентными связями в растворах образуют разноименно заряженные ионы, которые легко взаимодействуют друг с другом.
Скорость реакций с участием веществ с неполярными и малополярными ковалентными связями определяется их химической активностью. Так, водород с фтором реагирует очень быстро (со взрывом) уже при обычных условиях, а с бромом — медленно даже при нагревании:
Н2 + F2 = 2HF (реакция протекает быстро)
Н2 + Вг2 = 2НВг (реакция протекает медленно)
Вывод: реакционная активность веществ определяется характером химической связи в соединениях и их строением. Наиболее активны вещества с ионными и полярными ковалентными связями.
2. Концентрация реагирующих веществ.
Гомогенные реакции. Чтобы произошло взаимодействие, частицы (атомы, молекулы, ионы) реагирующих веществ должны столкнуться друг с другом. Чем больше частиц при данной температуре в единице объема, тем чаще они сталкиваются.
Вывод: с повышением концентрации реагирующих веществ происходит увеличение скорости реакции.
Гетерогенные реакции . Если реакция гетерогенная, то взаимодействие частиц происходит лишь на поверхности твердого вещества, поэтому концентрация его не влияет на скорость реакции.
Например, скорость реакции восстановления ионов меди (II)
CuO + Н2 = Сu + Н2О определяется только концентрацией водорода.
3. Степень измельчения твердого вещества является одним из факторов, который определяет скорость гетерогенной реакции, т.е. величина площади поверхности соприкосновения твердого вещества. Чем больше поверхность соприкосновения, тем больше скорость реакции. Например, куски угля горят медленно, постепенно окисляясь кислородом воздуха, а угольная пыль, взвешенная в воздухе, может давать взрыв.