Факторы, влияющие на скорость химических реакций

факторы,
влияющие на
скорость
химической
реакции
Что необходимо
для начала
химической
реакции?
Химическая реакция
А + В
АВ
Что необходимо
молекулам А и В,
чтобы образовалась
молекула АВ?
ТЕОРИЯ
СТОЛКНОВЕНИЙ
реакции происходят при
столкновении частиц
реагентов, обладающих
определённой энергией
«СИЗИФОВ ТРУД»
Мифы Древней Греции
«СИЗИФОВ ТРУД»
РАСПЛАТА ЗА ОБМАН БОГОВ…
Чтобы началась
химическая реакция,
молекулам необходимо…
энергетический
барьер
На пути всех частиц,
вступающих в
химическую реакцию,
имеется
энергетический барьер
ЭНЕРГИЯ АКТИВАЦИИ EА
Возможность протекания
химических реакций
EА
энергия активации EА
Возможность протекания
химических реакций
Если энергия активации
EА>120 кДж/моль, скорость
реакции мала
Если энергия активации
EА<40 кДж/моль, скорость
реакции велика
Оцените
скорости
протекания
химических
реакций…
Коррозия самопроизвольное
разрушение металлов и
сплавов под влиянием
окружающей среды
Рост сталактитов в пещерах
взрывы
Факторы, влияющие на скорость
химической реакции
природа реагирующих веществ
концентрация реагирующих
веществ
температура
площадь поверхности
соприкосновения
катализатор, ингибитор
1
Влияние температуры
на скорость
химической реакции
Влияние температуры
Правило Вант-Гоффа
При увеличении
температуры
на каждые 10˚С
скорость реакции
возрастает в 2-4 раза
Влияние температуры
Правило Вант-Гоффа
υ2 = υ1 • γ
t2 - t1
10
 - температурный коэффициент
Вант-Гоффа
опыт
Влияние температуры
Правило Вант-Гоффа
При увеличении температуры
на каждые 10˚С
скорость реакции
возрастает в 2-4 раза
Увеличение числа молекул
с кинетической энергией
выше энергии активации
2
Природа реагирующих
веществ и скорость
химической реакции
Природа реагирующих веществ
 состав вещества
 строение вещества
 взаимное влияние
атомов в молекулах
Природа реагирующих веществ
смесь жидких
углеводородов
металлический натрий
металлический калий
Взаимодействие щелочных металлов с водой
3
концентрация
реагирующих веществ
Концентрация веществ в системе
 Чем больше концентрации
реагентов, тем больше соударений
реагирующих частиц, а среди них
иСэффективных
соударений
наибольшей скоростью
при обычных
условиях протекает реакция:
1) Zn и HCl (5%p-p)
2) Zn и HCl (10%p-p)
3) Zn и HCl (20%p-p)
4) Zn и HCl (1% p-p)
Горение веществ в жидком кислороде (-183оС)
4
Площадь поверхности
реагирующих веществ
Поверхность соприкосновения
реагирующих веществ
(в гетерогенных реакциях)
 при измельчении
увеличивается поверхность
образующихся микрокристаллов;
 непрерывный подвод
реагентов и хороший отвод
продуктов с поверхности
5
Катализатор. Катализ
Действие катализатора
сводится к
снижению энергии активации
за счет образования
промежуточных нестойких
соединений, которые в
дальнейшем распадаются на
продукты реакции
Катализ
EА
без катализатора
EА
с катализатором
энергия активации: EА < EА
Химическая реакция
А + В
АВ
принцип действия катализатора
А+В+К
АВ+К
образование промежуточных
неустойчивых соединений
Принцип действия катализатора
EА
без катализатора
EА
с катализатором
Промежуточные
продукты
А…К, В…АК - промежуточные
неустойчивые соединения
Каталитическое разложение
пероксида водорода
2Н2О2 2Н2О + О2
катализатор –
перманганат калия
KMnO4
ПРИТЧА
О КАТАЛИЗЕ
Наследство
караванщика
17 белых
верблюдов
1/2-старшему сыну
1/3-среднему сыну
1/9-младшему сыну
И тут…
…мимо селения ехал старый дервиш на
облезлом черном верблюде.
Узнав причину спора, он сказал: «Я уже
стар для путешествий. Возьмите себе
моего облезлого верблюда, и вы их
сможете поделить наследство».
17 белых
верблюдов
?
Всего 18
верблюдов
1/2-старшему сыну: 1/2 • 18 = 9
1/3-среднему сыну: 1/3 • 18 = 6
1/9-младшему сыну: 1/9 • 18 = 2
ОДНАКО…
17 белых
верблюдов
и один черный
Факторы, влияющие на скорость
химической реакции
природа реагирующих веществ
концентрация реагирующих
веществ
температура
площадь поверхности
соприкосновения
катализатор, ингибитор
ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ СКОРОСТИ
РЕАКЦИИ НЕОБХОДИМО…
учитывать особенности
реагирующих веществ
увеличить концентрацию
реагирующих веществ
увеличить температуру
(нагреть)
увеличить площадь поверхности
(раздробить)
катализатор
ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ СКОРОСТИ
РЕАКЦИИ НЕОБХОДИМО…
EА
СН2═ СН2 + НОН
С2Н5ОН
EА
СРЕДНИЕ ЭНЕРГИИ МОЛЕКУЛ РЕАГЕНТОВ И ПРОДУКТОВ
УВЕЛИЧИТЬ ЧИСЛО МОЛЕКУЛ
С ЭНЕРГИЕЙ, БОЛЬШЕЙ ЧЕМ ЕА
СНИЗИТЬ ЭНЕРГИЮ АКТИВАЦИИ ЕА
ВОЮЩАЯ
БАНКА
В дне
металлической банки
проделали небольшое
отверстие…
В отверстие вставили
кусочек спички…
Банку наполнили
водородом Н2…
кусочек спички
вынули, а водород
подожгли…
ВОЮЩАЯ
БАНКА
СМ. ДАЛЕЕ
БЛАГОДАРИМ
ЗА
СОТРУДНИЧЕСТВО!
Подробности видео у
автора