7.1. ปฏิกิริยาที่เป็นเนื้อเดียวกันและต่างกัน
สารเคมีสามารถอยู่ในสถานะการรวมกลุ่มที่ต่างกัน ในขณะที่คุณสมบัติทางเคมีในสถานะที่ต่างกันจะเหมือนกัน แต่ฤทธิ์จะแตกต่างกัน (ซึ่งแสดงในการบรรยายครั้งล่าสุดโดยใช้ตัวอย่างผลกระทบทางความร้อนของปฏิกิริยาเคมี)
ขอให้เราพิจารณาการรวมกันของสถานะการรวมกลุ่มต่างๆ ซึ่งสามารถมีสาร A และ B อยู่ได้ 2 ชนิด
ก (ก.), ข (ก.) |
||||||||||||||||||||||||||||||
ก (ทีวี), ข (ทีวี) | A (ญ.), B (ทีวี.) | ผสม | A(ทีวี), B(ก.) | ก (ฉ.), ข (ก.) |
||||||||||||||||||||||||||
ผสม | (สารละลาย) | |||||||||||||||||||||||||||||
ต่างกัน | ต่างกัน | ต่างกัน | เป็นเนื้อเดียวกัน | ต่างกัน | ต่างกัน | เป็นเนื้อเดียวกัน |
||||||||||||||||||||||||
ปรอท(ลิตร) + HNO3 | เอช2โอ + ดี2โอ | เฟ + O2 | H2S + H2SO4 | CO+O2 |
เฟสคือบริเวณของระบบเคมีซึ่งคุณสมบัติทั้งหมดของระบบมีค่าคงที่ (เหมือนกัน) หรือเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง ของแข็งแต่ละชนิดมีเฟสแยกกัน และยังมีเฟสสารละลายและเฟสแก๊สด้วย
เรียกว่าเป็นเนื้อเดียวกัน ระบบเคมีโดยที่สารทั้งหมดอยู่ในเฟสเดียว (ในสารละลายหรือก๊าซ) หากมีหลายเฟสระบบจะถูกเรียก
ต่างกัน
ตามลำดับ ปฏิกิริยาเคมีเรียกว่าเป็นเนื้อเดียวกันถ้าสารตั้งต้นอยู่ในเฟสเดียวกัน หากรีเอเจนต์อยู่ในเฟสต่างกันแล้ว ปฏิกิริยาเคมีเรียกว่าต่างกัน
ไม่ใช่เรื่องยากที่จะเข้าใจว่าเนื่องจากจำเป็นต้องมีการสัมผัสรีเอเจนต์เพื่อให้เกิดปฏิกิริยาเคมี ปฏิกิริยาที่เป็นเนื้อเดียวกันจึงเกิดขึ้นพร้อมกันตลอดปริมาตรทั้งหมดของสารละลายหรือถังปฏิกิริยา ในขณะที่ปฏิกิริยาต่างกันเกิดขึ้นที่ขอบเขตแคบระหว่างเฟส - ที่ อินเตอร์เฟซ. ดังนั้นตามทฤษฎีแล้ว ปฏิกิริยาที่เป็นเนื้อเดียวกันจะเกิดขึ้นเร็วกว่าปฏิกิริยาที่ต่างกัน
ดังนั้นเราจึงมาถึงแนวคิด อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี.
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี กฎแห่งการกระทำของมวล สมดุลเคมี
7.2. อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
สาขาวิชาเคมีที่ศึกษาอัตราและกลไกของปฏิกิริยาเคมีเป็นสาขาวิชาเคมีฟิสิกส์และเรียกว่า จลนพลศาสตร์เคมี.
ความเร็วของปฏิกิริยาเคมีคือการเปลี่ยนแปลงในปริมาณของสารต่อหน่วยเวลาต่อหน่วยปริมาตรของระบบปฏิกิริยา (สำหรับปฏิกิริยาที่เป็นเนื้อเดียวกัน) หรือต่อหน่วยพื้นที่ผิว (สำหรับปฏิกิริยาต่างกัน)
ดังนั้นหากปริมาตร | หรือพื้นที่ | อินเทอร์เฟซ |
|||||||||
ไม่เปลี่ยนแปลงดังนั้นการแสดงออกของอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีจะมีรูปแบบ: |
|||||||||||
หอมโอ้ | |||||||||||
อัตราส่วนของการเปลี่ยนแปลงปริมาณของสารต่อปริมาตรของระบบสามารถตีความได้ว่าเป็นการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของสารที่กำหนด
โปรดทราบว่าสำหรับรีเอเจนต์ การแสดงออกของอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีจะเขียนด้วยเครื่องหมายลบ เนื่องจากความเข้มข้นของรีเอเจนต์ลดลง และจริงๆ แล้วอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีจะเป็นค่าบวก
ข้อสรุปเพิ่มเติมขึ้นอยู่กับการพิจารณาทางกายภาพง่ายๆ ที่พิจารณาปฏิกิริยาเคมีอันเป็นผลมาจากอันตรกิริยาของอนุภาคหลายตัว
ระดับประถมศึกษา (หรือธรรมดา) คือปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นในขั้นตอนเดียว หากมีหลายขั้นตอน ปฏิกิริยาดังกล่าวเรียกว่าปฏิกิริยาที่ซับซ้อน หรือปฏิกิริยาประกอบ หรือปฏิกิริยารวม
ในปี พ.ศ. 2410 ได้มีการเสนอให้อธิบายอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี กฎแห่งการกระทำของมวลชน: อัตราของปฏิกิริยาเคมีเบื้องต้นเป็นสัดส่วนกับความเข้มข้นของสารตั้งต้นในกำลังของสัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธ์n A +m B P,
A, B – สารตั้งต้น, P – ผลิตภัณฑ์, n, m – สัมประสิทธิ์
W =k น ม
ค่าสัมประสิทธิ์ k เรียกว่าค่าคงที่อัตราของปฏิกิริยาเคมี
แสดงถึงลักษณะของอนุภาคที่มีปฏิสัมพันธ์กันและไม่ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของอนุภาค
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี กฎแห่งการกระทำของมวล สมดุลเคมี เรียกว่าปริมาณ n และ m ลำดับปฏิกิริยาตามสาร A และ B ตามลำดับ และ
ผลรวมของพวกเขา (n +m) – ลำดับปฏิกิริยา.
สำหรับปฏิกิริยาเบื้องต้น ลำดับปฏิกิริยาอาจเป็น 1, 2 และ 3
ปฏิกิริยาเบื้องต้นกับลำดับที่ 1 เรียกว่า โมเลกุลเดี่ยว โดยลำดับที่ 2 - สองโมเลกุล โดยมีลำดับที่ 3 - ไตรโมเลกุล ขึ้นอยู่กับจำนวนโมเลกุลที่เกี่ยวข้อง ไม่ทราบปฏิกิริยาเบื้องต้นเหนือลำดับที่สาม - การคำนวณแสดงให้เห็นว่าการพบกันของโมเลกุลสี่โมเลกุลพร้อมกัน ณ จุดหนึ่งนั้นช่างเหลือเชื่อเกินไป
เนื่องจากปฏิกิริยาที่ซับซ้อนประกอบด้วยลำดับหนึ่งของปฏิกิริยาเบื้องต้น อัตราของปฏิกิริยาจึงสามารถแสดงเป็นอัตราของแต่ละขั้นตอนของปฏิกิริยาได้ ดังนั้น สำหรับปฏิกิริยาที่ซับซ้อน ลำดับอาจเป็นอะไรก็ได้ รวมถึงเศษส่วนหรือศูนย์ (ลำดับศูนย์ของปฏิกิริยาบ่งชี้ว่าปฏิกิริยาเกิดขึ้นที่อัตราคงที่และไม่ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของอนุภาคที่ทำปฏิกิริยา W = k)
ขั้นตอนที่ช้าที่สุดของกระบวนการที่ซับซ้อนมักเรียกว่าขั้นตอนการจำกัดอัตรา
ลองนึกภาพว่ามีโมเลกุลจำนวนมากเข้าฉายในโรงภาพยนตร์ฟรี แต่มีผู้ตรวจสอบอยู่ที่ทางเข้าซึ่งตรวจสอบอายุของแต่ละโมเลกุล ดังนั้นการไหลของสสารเข้าสู่ประตูโรงภาพยนตร์ และโมเลกุลเข้าไปในโรงภาพยนตร์ทีละครั้ง กล่าวคือ ช้ามาก.
ตัวอย่างของปฏิกิริยาลำดับที่หนึ่งเบื้องต้นคือกระบวนการสลายตัวด้วยความร้อนหรือกัมมันตภาพรังสี ดังนั้น ค่าคงที่อัตรา k จึงแสดงถึงความน่าจะเป็นที่จะทำลายพันธะเคมีหรือความน่าจะเป็นที่จะสลายตัวต่อหน่วยเวลา
มีตัวอย่างมากมายของปฏิกิริยาอันดับสองเบื้องต้น - นี่เป็นวิธีปฏิกิริยาที่คุ้นเคยที่สุดสำหรับเรา - อนุภาค A ชนกับอนุภาค B การเปลี่ยนแปลงบางอย่างเกิดขึ้นและมีบางอย่างเกิดขึ้นที่นั่น (โปรดทราบว่าผลิตภัณฑ์ในทางทฤษฎีไม่มีผลกระทบต่อสิ่งใดเลย - ให้ความสนใจทั้งหมดเฉพาะกับอนุภาคที่ทำปฏิกิริยาเท่านั้น)
ในทางตรงกันข้าม มีปฏิกิริยาอันดับสามเบื้องต้นค่อนข้างน้อย เนื่องจากเป็นเรื่องยากที่อนุภาคสามตัวจะมาบรรจบกันพร้อมๆ กัน
เพื่อเป็นตัวอย่าง เราจะมาดูพลังการทำนายของจลนศาสตร์เคมีกัน
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี กฎแห่งการกระทำของมวล สมดุลเคมี
สมการจลนศาสตร์ลำดับที่หนึ่ง
(วัสดุเสริมที่เป็นภาพประกอบ)
ลองพิจารณาปฏิกิริยาลำดับที่หนึ่งที่เป็นเนื้อเดียวกัน ซึ่งมีอัตราคงที่เท่ากับ k ความเข้มข้นเริ่มต้นของสาร A เท่ากับ [A]0
ตามคำนิยาม อัตราของปฏิกิริยาเคมีที่เป็นเนื้อเดียวกันจะเท่ากับ |
||||||||||||||||||
เค[เอ] | การเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นต่อหน่วยเวลา เมื่อสาร A – |
|||||||||||||||||
รีเอเจนต์ ให้ใส่เครื่องหมายลบ | ||||||||||||||||||
สมการดังกล่าวเรียกว่าอนุพันธ์ (นั่นคือ |
||||||||||||||||||
อนุพันธ์) | ||||||||||||||||||
[ก] | เพื่อแก้ปัญหานี้ เราจะโอนปริมาณไปทางด้านซ้าย |
|||||||||||||||||
ความเข้มข้นและถูกเวลา | ||||||||||||||||||
ถ้าอนุพันธ์ของฟังก์ชันทั้งสองเท่ากัน แสดงว่าฟังก์ชันนั้นเอง |
||||||||||||||||||
ควรจะต่างกันไม่เกินค่าคงที่ | ||||||||||||||||||
ในการแก้สมการนี้ ให้หาอินทิกรัลของด้านซ้าย (ส่วนเหนือ |
||||||||||||||||||
ความเข้มข้น) และด้านขวา (ทันเวลา) เพื่อไม่ให้ตกใจ |
||||||||||||||||||
ln[ A ] = −kt +C | ผู้ฟังเราจะจำกัดตัวเองอยู่แค่คำตอบเท่านั้น | |||||||||||||||||
สัญลักษณ์ ln คือลอการิทึมธรรมชาติ เช่น หมายเลข b เช่นนั้น | ||||||||||||||||||
= [A],e = 2.71828… | ||||||||||||||||||
ln[ A ]- ln0 = - kt | ค่าคงที่ C พบได้จากเงื่อนไขเริ่มต้น: | |||||||||||||||||
ที่ t = 0 ความเข้มข้นเริ่มต้นคือ [A]0 | ||||||||||||||||||
[ก] | ลอการิทึมไทม์ – | นี่คือยกกำลังของตัวเลข เราใช้คุณสมบัติของกำลัง |
||||||||||||||||
[ก]0 | อี a− b= | |||||||||||||||||
ทีนี้ลองกำจัดลอการิทึมที่น่ารังเกียจออกไป (ดูคำจำกัดความ |
||||||||||||||||||
ลอการิทึมสูงกว่า 6-7 บรรทัด) | ทำไมเราถึงเพิ่มจำนวน? | |||||||||||||||||
ยกกำลังด้านซ้ายของสมการและด้านขวาของสมการ | ||||||||||||||||||
[ก] | อี−เคที | คูณด้วย [A]0 | ||||||||||||||||
[ก]0 | ||||||||||||||||||
สมการจลนศาสตร์ลำดับที่หนึ่ง | ||||||||||||||||||
[ A ]= 0 × e - kt | ซึ่งเป็นรากฐาน | สมการจลนศาสตร์ที่ได้รับของสมการแรก |
||||||||||||||||
สั่งบางที | คำนวณ | ความเข้มข้นของสาร | ||||||||||||||||
ตอนไหนก็ได้ | ||||||||||||||||||
สำหรับวัตถุประสงค์ของหลักสูตรของเรา ข้อสรุปนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อให้ข้อมูลเพื่อแสดงให้คุณเห็นถึงการใช้เครื่องมือทางคณิตศาสตร์ในการคำนวณความก้าวหน้าของปฏิกิริยาเคมี ด้วยเหตุนี้ นักเคมีที่มีความสามารถจึงไม่สามารถรู้คณิตศาสตร์ได้ เรียนรู้คณิตศาสตร์!
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี กฎแห่งการกระทำของมวล สมดุลเคมี กราฟของความเข้มข้นของสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์เทียบกับเวลาสามารถแสดงได้ในเชิงคุณภาพดังนี้ (โดยใช้ตัวอย่างของปฏิกิริยาลำดับที่หนึ่งที่ไม่สามารถย้อนกลับได้)
ปัจจัยที่ส่งผลต่อความเร็วของปฏิกิริยา
1. ลักษณะของสารตั้งต้น
ตัวอย่างเช่น อัตราการเกิดปฏิกิริยาของสารต่อไปนี้: H2 SO4, CH3 COOH, H2 S, CH3 OH - โดยมีไฮดรอกไซด์ไอออนจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับความแข็งแรงของพันธะ H-O ในการประเมินความแข็งแรงของพันธะที่กำหนด คุณสามารถใช้ประจุบวกสัมพัทธ์กับอะตอมไฮโดรเจนได้ ยิ่งประจุยิ่งมาก ปฏิกิริยาก็จะยิ่งง่ายขึ้นเท่านั้น
2. อุณหภูมิ
ประสบการณ์ชีวิตบอกเราว่าอัตราการเกิดปฏิกิริยาขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่น กระบวนการหมักนมจะเกิดขึ้นเร็วกว่าที่อุณหภูมิห้องมากกว่าในตู้เย็น
ให้เรามาดูการแสดงออกทางคณิตศาสตร์ของกฎแห่งการกระทำมวลชน
W =k น ม
เนื่องจากด้านซ้ายของนิพจน์นี้ (อัตราปฏิกิริยา) ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ดังนั้นด้านขวาของนิพจน์จึงขึ้นอยู่กับอุณหภูมิด้วย ในกรณีนี้ความเข้มข้นไม่ได้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเช่นนมยังคงมีปริมาณไขมันอยู่ที่ 2.5% ทั้งในตู้เย็นและที่อุณหภูมิห้อง จากนั้น ดังที่เชอร์ล็อค โฮล์มส์เคยกล่าวไว้ วิธีการแก้ปัญหาที่เหลือคือวิธีที่ถูกต้อง ไม่ว่ามันจะดูแปลกแค่ไหนก็ตาม อัตราคงที่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ!
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี กฎแห่งการกระทำของมวล สมดุลเคมี การขึ้นอยู่กับค่าคงที่ของอัตราการเกิดปฏิกิริยากับอุณหภูมิแสดงโดยใช้สมการ Arrhenius:
− อีเอ
k = k0 eRT,
ซึ่งใน
R = 8.314 J mol-1 K-1 – ค่าคงที่ก๊าซสากล
E a คือพลังงานกระตุ้นของปฏิกิริยา (ดูด้านล่าง) ซึ่งโดยทั่วไปถือว่าไม่ขึ้นกับอุณหภูมิ
k 0 คือปัจจัยก่อนเอ็กซ์โพเนนเชียล (เช่น ปัจจัยที่อยู่ก่อนเอ็กซ์โปเนนเชียล) ซึ่งค่าดังกล่าวแทบไม่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและถูกกำหนดอย่างแรกตามลำดับของปฏิกิริยา
ดังนั้น ค่าของ k0 คือประมาณ 1,013 s-1 สำหรับปฏิกิริยาลำดับที่หนึ่ง, 10 -10 l mol-1 s-1 สำหรับปฏิกิริยาลำดับที่สอง
สำหรับปฏิกิริยาอันดับสาม – 10 -33 l2 mol-2 s-1 ไม่จำเป็นต้องจำค่าเหล่านี้
ค่าที่แน่นอนของ k0 สำหรับแต่ละปฏิกิริยาถูกกำหนดโดยการทดลอง
แนวคิดเรื่องพลังงานกระตุ้นมีความชัดเจนจากรูปต่อไปนี้ ในความเป็นจริง พลังงานกระตุ้นคือพลังงานที่อนุภาคที่ทำปฏิกิริยาต้องมีเพื่อให้ปฏิกิริยาเกิดขึ้น
ยิ่งไปกว่านั้น ถ้าเราให้ความร้อนแก่ระบบ พลังงานของอนุภาคจะเพิ่มขึ้น (กราฟเส้นประ) ในขณะที่สถานะการเปลี่ยนผ่าน (≠) ยังคงอยู่ที่ระดับเดิม ความแตกต่างของพลังงานระหว่างสถานะการเปลี่ยนผ่านและสารตั้งต้น (พลังงานกระตุ้น) จะลดลง และอัตราการเกิดปฏิกิริยาตามสมการอาร์เรเนียสจะเพิ่มขึ้น
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี กฎแห่งการกระทำของมวล สมดุลเคมี นอกจากสมการอาร์เรเนียสแล้ว ยังมีสมการแวนต์ฮอฟฟ์ด้วย
แสดงลักษณะการพึ่งพาอัตราการเกิดปฏิกิริยากับอุณหภูมิผ่านค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิγ:
ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ γ แสดงจำนวนครั้งที่อัตราปฏิกิริยาเคมีจะเพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง 10o
สมการของแวนต์ฮอฟฟ์:
เสื้อ 2− เสื้อ 1
W (T 2 )= W (T 1 )× γ10
โดยทั่วไป ค่าสัมประสิทธิ์ γ อยู่ในช่วงตั้งแต่ 2 ถึง 4 ด้วยเหตุนี้ นักเคมีจึงมักใช้การประมาณว่าอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น 20o จะทำให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาเพิ่มขึ้นตามลำดับความสำคัญ (เช่น 10 เท่า)
แนวคิดเรื่อง "ความเร็ว" พบได้บ่อยในวรรณกรรม จากฟิสิกส์เป็นที่ทราบกันดีว่ายิ่งวัตถุ (บุคคล, รถไฟ, ยานอวกาศ) ครอบคลุมระยะทางมากเท่าใดในช่วงระยะเวลาหนึ่ง ความเร็วของวัตถุก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น
จะวัดความเร็วของปฏิกิริยาเคมีที่ “ไปไหนเลย” และไม่ครอบคลุมระยะทางได้อย่างไร? ในการตอบคำถามนี้คุณต้องค้นหาอะไร เสมอการเปลี่ยนแปลงใน ใดๆปฏิกิริยาเคมี? เนื่องจากปฏิกิริยาเคมีใดๆ ก็ตามเป็นกระบวนการเปลี่ยนสาร สารเดิมจึงหายไปและกลายเป็นผลิตภัณฑ์ที่เกิดปฏิกิริยา ดังนั้น ในระหว่างปฏิกิริยาเคมี ปริมาณของสารจะเปลี่ยนแปลงอยู่เสมอ จำนวนอนุภาคของสารตั้งต้นจะลดลง ดังนั้น ความเข้มข้น (C).
งานสอบ Unified Stateอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีแปรผันตามการเปลี่ยนแปลง:
- ความเข้มข้นของสารต่อหน่วยเวลา
- ปริมาณของสารต่อหน่วยปริมาตร
- มวลของสารต่อหน่วยปริมาตร
- ปริมาตรของสารระหว่างการทำปฏิกิริยา
ตอนนี้เปรียบเทียบคำตอบของคุณกับคำตอบที่ถูกต้อง:
อัตราของปฏิกิริยาเคมีเท่ากับการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของสารตั้งต้นต่อหน่วยเวลา
ที่ไหน ค 1และ ตั้งแต่ 0- ความเข้มข้นของสารตั้งต้นและสารตั้งต้นตามลำดับ เสื้อ 1และ เสื้อ 2- เวลาของการทดลอง ระยะเวลาสุดท้ายและช่วงเริ่มต้น ตามลำดับ
คำถาม.คุณคิดว่าค่าใดมากกว่า: ค 1หรือ ตั้งแต่ 0? เสื้อ 1หรือ เสื้อ 0?
เนื่องจากสารตั้งต้นมักถูกใช้ในปฏิกิริยาที่กำหนดเสมอ
ดังนั้นอัตราส่วนของปริมาณเหล่านี้จึงเป็นลบเสมอ และความเร็วไม่สามารถเป็นปริมาณที่เป็นลบได้ ดังนั้นเครื่องหมายลบจึงปรากฏในสูตรซึ่งบ่งบอกความเร็วไปพร้อมๆ กัน ใดๆปฏิกิริยาเมื่อเวลาผ่านไป (ภายใต้สภาวะคงที่) จะเกิดขึ้นเสมอ ลดลง.
ดังนั้น อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีคือ:
คำถามเกิดขึ้น: ควรวัดความเข้มข้นของสารตั้งต้น (C) ในหน่วยใด และเพราะเหตุใด คุณต้องเข้าใจว่าเงื่อนไขคืออะไรจึงจะตอบได้ หลักเพื่อให้ปฏิกิริยาเคมีใดๆ เกิดขึ้น
เพื่อให้อนุภาคเกิดปฏิกิริยา อย่างน้อยพวกมันจะต้องชนกัน นั่นเป็นเหตุผล ยิ่งจำนวนอนุภาค* (จำนวนโมล) ต่อหน่วยปริมาตรยิ่งมาก ยิ่งชนกันบ่อยเท่าไร ความน่าจะเป็นของปฏิกิริยาเคมีก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น.
* อ่านว่า "โมล" คืออะไรในบทที่ 29.1
ดังนั้นในการวัดอัตราของกระบวนการทางเคมีจึงใช้ ความเข้มข้นของฟันกรามสารในการทำปฏิกิริยาผสม
ความเข้มข้นทางโมลของสารจะแสดงว่ามีสารจำนวนกี่โมลที่มีอยู่ในสารละลาย 1 ลิตร
ดังนั้น ยิ่งความเข้มข้นของโมลของสารที่ทำปฏิกิริยามากเท่าใด อนุภาคต่อหน่วยปริมาตรก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น พวกมันก็จะชนกันบ่อยขึ้น และอัตราของปฏิกิริยาเคมีก็จะยิ่งสูงขึ้น (สิ่งอื่นๆ ทั้งหมดเท่ากัน) ดังนั้นกฎพื้นฐานของจลนศาสตร์เคมี (นี่คือศาสตร์แห่งอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี) จึงเป็น กฎแห่งการกระทำของมวลชน.
อัตราของปฏิกิริยาเคมีเป็นสัดส่วนโดยตรงกับผลคูณของความเข้มข้นของสารตั้งต้น
สำหรับปฏิกิริยาประเภท A + B →... ในทางคณิตศาสตร์กฎนี้สามารถแสดงได้ดังนี้:
หากปฏิกิริยามีความซับซ้อนมากขึ้น เช่น 2A + B → หรือที่เหมือนกัน A + A + B → ... จากนั้น
ดังนั้นเลขชี้กำลังจึงปรากฏในสมการความเร็ว « สอง» ซึ่งสอดคล้องกับสัมประสิทธิ์ 2 ในสมการปฏิกิริยา สำหรับสมการที่ซับซ้อนกว่า มักจะไม่ใช้เลขชี้กำลังขนาดใหญ่ นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าความน่าจะเป็นของการชนพร้อมกันของโมเลกุล A สามโมเลกุลและโมเลกุล B สองโมเลกุลพร้อมกันนั้นมีน้อยมาก ดังนั้นปฏิกิริยาหลายอย่างจึงเกิดขึ้นในหลายขั้นตอน ในระหว่างที่อนุภาคไม่เกินสามอนุภาคชนกัน และแต่ละขั้นตอนของกระบวนการดำเนินไปด้วยความเร็วที่แน่นอน ความเร็วนี้และสมการความเร็วจลน์ของมันถูกกำหนดโดยการทดลอง
สมการอัตราปฏิกิริยาเคมีข้างต้น (3) หรือ (4) ใช้ได้เฉพาะกับ เป็นเนื้อเดียวกันปฏิกิริยาเช่น สำหรับปฏิกิริยาดังกล่าวเมื่อสารที่ทำปฏิกิริยาไม่ได้ถูกแยกออกจากพื้นผิว ตัวอย่างเช่น ปฏิกิริยาเกิดขึ้นในสารละลายที่เป็นน้ำ และสารตั้งต้นทั้งสองละลายได้สูงในน้ำหรือส่วนผสมของก๊าซใดๆ
เป็นอีกเรื่องหนึ่งเมื่อมันเกิดขึ้น ต่างกันปฏิกิริยา. ในกรณีนี้มีส่วนต่อประสานระหว่างสารที่ทำปฏิกิริยา เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ แก๊สทำปฏิกิริยากับน้ำ สารละลายด่าง ในกรณีนี้ โมเลกุลของก๊าซใดๆ ก็ตามมีแนวโน้มที่จะเกิดปฏิกิริยาเท่ากัน เนื่องจากโมเลกุลเหล่านี้เคลื่อนที่อย่างรวดเร็วและวุ่นวาย แล้วอนุภาคของสารละลายของเหลวล่ะ? อนุภาคเหล่านี้เคลื่อนที่ช้ามาก และอนุภาคอัลคาไลที่อยู่ "ด้านล่าง" แทบไม่มีโอกาสทำปฏิกิริยากับคาร์บอนไดออกไซด์ เว้นแต่จะมีการคนสารละลายอยู่ตลอดเวลา เฉพาะอนุภาคเหล่านั้นที่ "อยู่บนพื้นผิว" เท่านั้นที่จะทำปฏิกิริยา ดังนั้นสำหรับ ต่างกันปฏิกิริยา -
อัตราการเกิดปฏิกิริยาขึ้นอยู่กับขนาดของพื้นผิวส่วนต่อประสาน ซึ่งจะเพิ่มขึ้นตามการเจียร
ดังนั้นบ่อยครั้งที่สารที่ทำปฏิกิริยาถูกบดขยี้ (เช่นละลายในน้ำ) อาหารจะถูกเคี้ยวให้ละเอียดและในระหว่างขั้นตอนการปรุงอาหาร - บดผ่านเครื่องบดเนื้อ ฯลฯ ผลิตภัณฑ์อาหารที่ไม่ได้บดนั้นไม่ได้เกิดขึ้นจริง ย่อยได้!
ดังนั้น ที่ความเร็วสูงสุด (สิ่งอื่นๆ ทั้งหมดเท่ากัน) ปฏิกิริยาที่เป็นเนื้อเดียวกันจึงเกิดขึ้นในสารละลายและระหว่างก๊าซ (หากก๊าซเหล่านี้ทำปฏิกิริยาที่สภาวะแวดล้อม) ยิ่งไปกว่านั้น ในสารละลายที่โมเลกุลตั้งอยู่ "เคียงข้างกัน" และการบดคือ เช่นเดียวกับในก๊าซ (และมากกว่านั้น!) อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะสูงกว่า
งานสอบ Unified Stateปฏิกิริยาใดเกิดขึ้นในอัตราที่เร็วที่สุดที่อุณหภูมิห้อง:
- คาร์บอนกับออกซิเจน
- เหล็กด้วยกรดไฮโดรคลอริก
- เหล็กด้วยสารละลายกรดอะซิติก
- สารละลายของกรดอัลคาไลและกรดซัลฟิวริก
ในกรณีนี้ คุณต้องค้นหาว่ากระบวนการใดเป็นเนื้อเดียวกัน
ควรสังเกตว่าอัตราของปฏิกิริยาเคมีระหว่างก๊าซหรือปฏิกิริยาต่างกันที่ก๊าซมีส่วนร่วมนั้นขึ้นอยู่กับความดันด้วย เนื่องจากความดันที่เพิ่มขึ้น ก๊าซจะถูกบีบอัดและความเข้มข้นของอนุภาคเพิ่มขึ้น (ดูสูตร 2) อัตราการเกิดปฏิกิริยาที่ไม่เกี่ยวข้องกับก๊าซจะไม่ได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของความดัน
งานสอบ Unified Stateอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีระหว่างสารละลายกรดกับเหล็กจะไม่ได้รับผลกระทบ
- ความเข้มข้นของกรด
- บดเหล็ก
- อุณหภูมิปฏิกิริยา
- แรงกดดันเพิ่มขึ้น
สุดท้าย ความเร็วของปฏิกิริยายังขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาของสารด้วย ตัวอย่างเช่น ถ้าออกซิเจนทำปฏิกิริยากับสารหนึ่ง สารอื่นๆ จะเท่ากัน อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะสูงกว่าเมื่อสารชนิดเดียวกันทำปฏิกิริยากับไนโตรเจน ความจริงก็คือปฏิกิริยาของออกซิเจนสูงกว่าไนโตรเจนอย่างเห็นได้ชัด เราจะดูสาเหตุของปรากฏการณ์นี้ในส่วนถัดไปของบทช่วยสอน (บทที่ 14)
งานสอบ Unified Stateปฏิกิริยาเคมีระหว่างกรดไฮโดรคลอริกกับ
- ทองแดง;
- เหล็ก;
- แมกนีเซียม;
- สังกะสี
ควรสังเกตว่าไม่ใช่การชนกันของโมเลกุลทุกครั้งจะทำให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมี (ปฏิกิริยาเคมี) ในก๊าซที่ผสมระหว่างไฮโดรเจนและออกซิเจน ภายใต้สภาวะปกติ จะเกิดการชนกันหลายพันล้านครั้งต่อวินาที แต่สัญญาณแรกของปฏิกิริยา (หยดน้ำ) จะปรากฏขึ้นในขวดหลังจากผ่านไปไม่กี่ปีเท่านั้น ในกรณีเช่นนี้พวกเขาบอกว่าเกิดปฏิกิริยา ในทางปฏิบัติไม่ได้ผล. แต่เธอ เป็นไปได้ไม่อย่างนั้นจะอธิบายความจริงที่ว่าเมื่อส่วนผสมนี้ถูกให้ความร้อนถึง 300 °C ขวดจะเกิดหมอกขึ้นอย่างรวดเร็ว และที่อุณหภูมิ 700 °C จะเกิดการระเบิดร้ายแรง! ไม่ใช่เพื่ออะไรที่ส่วนผสมของไฮโดรเจนและออกซิเจนเรียกว่า "ก๊าซระเบิด"
คำถาม.ทำไมคุณถึงคิดว่าอัตราการเกิดปฏิกิริยาเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อถูกความร้อน?
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเพิ่มขึ้นเนื่องจากประการแรก จำนวนการชนกันของอนุภาคจะเพิ่มขึ้น และประการที่สอง จำนวนของการชนกัน คล่องแคล่วการชนกัน มันเป็นการชนกันของอนุภาคที่นำไปสู่การมีปฏิสัมพันธ์กัน เพื่อให้การชนกันเกิดขึ้น อนุภาคจะต้องมีพลังงานจำนวนหนึ่ง
พลังงานที่อนุภาคต้องมีเพื่อให้เกิดปฏิกิริยาเคมีเรียกว่าพลังงานกระตุ้น
พลังงานนี้ถูกใช้ไปกับการเอาชนะแรงผลักกันระหว่างอิเล็กตรอนชั้นนอกของอะตอมและโมเลกุล และกับการทำลายพันธะเคมี "เก่า"
คำถามเกิดขึ้น: จะเพิ่มพลังงานของอนุภาคที่ทำปฏิกิริยาได้อย่างไร? คำตอบนั้นง่าย - เพิ่มอุณหภูมิเนื่องจากเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นความเร็วในการเคลื่อนที่ของอนุภาคจะเพิ่มขึ้นและด้วยเหตุนี้พลังงานจลน์ของพวกมันจึงเพิ่มขึ้น
กฎ แวนท์ ฮอฟฟ์*:
อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นทุกๆ 10 องศา อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้น 2-4 เท่า
แวนท์-ฮอฟฟ์ เจค็อบ เฮนดริก(30/08/1852–03/1/1911) - นักเคมีชาวดัตช์ หนึ่งในผู้ก่อตั้งเคมีฟิสิกส์และสเตอริโอเคมี รางวัลโนเบลสาขาเคมีครั้งที่ 1 (พ.ศ. 2444)
ควรสังเกตว่ากฎนี้ (ไม่ใช่กฎหมาย!) ถูกสร้างขึ้นโดยการทดลองสำหรับปฏิกิริยาที่ "สะดวก" สำหรับการวัด กล่าวคือ สำหรับปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นไม่เร็วเกินไปหรือช้าเกินไป และที่อุณหภูมิที่ผู้ทดลองเข้าถึงได้ (ไม่มากเกินไป สูงและไม่ต่ำเกินไป)
คำถาม. คุณคิดว่าอะไรคือวิธีที่เร็วที่สุดในการปรุงมันฝรั่ง: ต้มหรือทอดในน้ำมัน
เพื่อให้เข้าใจความหมายของปรากฏการณ์ที่อธิบายไว้ได้อย่างถูกต้อง คุณสามารถเปรียบเทียบโมเลกุลที่ทำปฏิกิริยากับกลุ่มนักเรียนที่กำลังจะกระโดดสูงได้ หากได้รับสิ่งกีดขวางสูง 1 เมตร นักเรียนจะต้องวิ่งขึ้น (เพิ่ม "อุณหภูมิ") เพื่อเอาชนะสิ่งกีดขวาง อย่างไรก็ตาม จะมีนักเรียน (“โมเลกุลที่ไม่ใช้งาน”) อยู่เสมอซึ่งจะไม่สามารถเอาชนะอุปสรรคนี้ได้
จะทำอย่างไร? หากคุณยึดมั่นในหลักการ: “คนฉลาดไม่ยอมปีนภูเขา คนฉลาดจะเลี่ยงภูเขา” คุณก็ควรลดสิ่งกีดขวางลงเหลือ 40 ซม. จากนั้นนักเรียนคนใดก็ตามจะสามารถเอาชนะ สิ่งกีดขวาง ในระดับโมเลกุลหมายถึง: เพื่อที่จะเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยา จำเป็นต้องลดพลังงานกระตุ้นในระบบที่กำหนด.
ในกระบวนการทางเคมีจริง ฟังก์ชันนี้ดำเนินการโดยตัวเร่งปฏิกิริยา
ตัวเร่งเป็นสารที่เปลี่ยนอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีในขณะที่ยังเหลืออยู่ ไม่เปลี่ยนแปลงไปสู่จุดสิ้นสุดของปฏิกิริยาเคมี
ตัวเร่ง มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเคมี การทำปฏิกิริยากับสารตั้งต้นตั้งแต่หนึ่งชนิดขึ้นไป ในกรณีนี้จะเกิดสารประกอบตัวกลางขึ้นและพลังงานกระตุ้นจะเปลี่ยนไป หากสารตัวกลางมีความกระตือรือร้นมากขึ้น (แอคทีฟคอมเพล็กซ์) พลังงานกระตุ้นจะลดลงและอัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้น
ตัวอย่างเช่น ปฏิกิริยาระหว่าง SO 2 และ O 2 เกิดขึ้นช้ามากภายใต้สภาวะปกติ ในทางปฏิบัติไม่ได้ผล. แต่เมื่อไม่มี NO อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว หมายเลขแรก เร็วมากทำปฏิกิริยากับ O2:
ทำให้เกิดไนโตรเจนไดออกไซด์ เร็วทำปฏิกิริยากับซัลเฟอร์ (IV) ออกไซด์:
ภารกิจที่ 5.1จากตัวอย่างนี้ แสดงให้เห็นว่าสารใดเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาและสารใดเป็นสารเชิงซ้อนที่มีฤทธิ์
ในทางกลับกัน ถ้ามีสารประกอบแฝงเกิดขึ้น พลังงานกระตุ้นอาจเพิ่มขึ้นมากจนแทบไม่เกิดปฏิกิริยาขึ้นภายใต้สภาวะเหล่านี้ ตัวเร่งปฏิกิริยาดังกล่าวเรียกว่า สารยับยั้ง.
ในทางปฏิบัติ มีการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาทั้งสองประเภท ตัวเร่งปฏิกิริยาอินทรีย์ที่พิเศษมาก - เอนไซม์- มีส่วนร่วมในกระบวนการทางชีวเคมีทั้งหมด: การย่อยอาหาร, การหดตัวของกล้ามเนื้อ, การหายใจ ชีวิตไม่สามารถดำรงอยู่ได้หากไม่มีเอนไซม์!
สารยับยั้งจำเป็นในการปกป้องผลิตภัณฑ์โลหะจากการกัดกร่อนและอาหารที่มีไขมันจากการเกิดออกซิเดชัน (กลิ่นหืน) ยาบางชนิดยังมีสารยับยั้งที่ยับยั้งการทำงานที่สำคัญของจุลินทรีย์และทำลายพวกมันด้วย
การเร่งปฏิกิริยาอาจเป็นเนื้อเดียวกันหรือต่างกัน ตัวอย่างของการเร่งปฏิกิริยาที่เป็นเนื้อเดียวกันคือผลของ NO (นี่คือตัวเร่งปฏิกิริยา) ต่อการเกิดออกซิเดชันของซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ตัวอย่างของการเร่งปฏิกิริยาแบบต่างกันคือการกระทำของทองแดงที่ได้รับความร้อนกับแอลกอฮอล์:
ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นในสองขั้นตอน:
งาน 5.2พิจารณาว่าสารใดเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในกรณีนี้? เหตุใดตัวเร่งปฏิกิริยาประเภทนี้จึงเรียกว่าต่างกัน
ในทางปฏิบัติมักใช้การเร่งปฏิกิริยาแบบต่างกันบ่อยที่สุดโดยที่สารที่เป็นของแข็งทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา: โลหะ, ออกไซด์ของพวกมัน ฯลฯ มีจุดพิเศษบนพื้นผิวของสารเหล่านี้ (โหนดคริสตัลขัดแตะ) ซึ่งปฏิกิริยาการเร่งปฏิกิริยาเกิดขึ้นจริง หากจุดเหล่านี้ถูกปกคลุมไปด้วยสารแปลกปลอม การเร่งปฏิกิริยาจะหยุดลง สารนี้เรียกว่าเป็นอันตรายต่อตัวเร่งปฏิกิริยา พิษเร่งปฏิกิริยา. สารอื่นๆ - โปรโมเตอร์- ในทางตรงกันข้าม พวกมันช่วยเพิ่มกิจกรรมการเร่งปฏิกิริยา
ตัวเร่งปฏิกิริยาสามารถเปลี่ยนทิศทางของปฏิกิริยาเคมีได้ กล่าวคือ โดยการเปลี่ยนตัวเร่งปฏิกิริยา คุณจะได้ผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาที่แตกต่างกัน ดังนั้นจากแอลกอฮอล์ C 2 H 5 OH ต่อหน้าสังกะสีและอลูมิเนียมออกไซด์จึงสามารถรับบิวทาไดอีนได้และเมื่อมีกรดซัลฟิวริกเข้มข้นก็สามารถรับเอทิลีนได้
ดังนั้นในระหว่างปฏิกิริยาเคมี พลังงานของระบบจึงเปลี่ยนแปลงไป หากในระหว่างเกิดปฏิกิริยา พลังงานถูกปล่อยออกมาในรูปของความร้อน ถามกระบวนการนี้เรียกว่า คายความร้อน:
สำหรับ สิ้นสุดกระบวนการทางความร้อน ความร้อนถูกดูดซับเช่น ผลกระทบจากความร้อน ถาม< 0 .
งาน 5.3พิจารณาว่ากระบวนการใดที่นำเสนอเป็นแบบคายความร้อนและกระบวนการใดเป็นแบบดูดความร้อน:
สมการของปฏิกิริยาเคมีในข้อใด ผลความร้อนเรียกว่าสมการเทอร์โมเคมีของปฏิกิริยา ในการสร้างสมการดังกล่าว จำเป็นต้องคำนวณผลกระทบทางความร้อนต่อสารตั้งต้น 1 โมล
งาน.เมื่อเผาแมกนีเซียม 6 กรัม จะปล่อยความร้อนออกมา 153.5 กิโลจูล เขียนสมการเทอร์โมเคมีสำหรับปฏิกิริยานี้
สารละลาย.มาสร้างสมการสำหรับปฏิกิริยาและระบุสูตรที่ได้รับข้างต้น:
เมื่อสร้างสัดส่วนแล้วเราจะพบผลทางความร้อนที่ต้องการของปฏิกิริยา:
สมการอุณหเคมีสำหรับปฏิกิริยานี้คือ:
งานดังกล่าวได้รับมอบหมายในการมอบหมายงาน ส่วนใหญ่ตัวเลือกการสอบ Unified State! ตัวอย่างเช่น.
งานสอบ Unified Stateตามสมการปฏิกิริยาเทอร์โมเคมี
ปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาเมื่อเผามีเทน 8 กรัมเท่ากับ:
การย้อนกลับของกระบวนการทางเคมี หลักการของเลอ ชาเตอลิเยร์
* เลอ ชาเตลิเยร์ อองรี หลุยส์(8.10.1850–17.09.1936) - นักเคมีกายภาพและนักโลหะวิทยาชาวฝรั่งเศส กำหนดกฎทั่วไปของการกระจัดสมดุล (1884)
ปฏิกิริยาสามารถย้อนกลับหรือย้อนกลับไม่ได้
กลับไม่ได้เหล่านี้เป็นปฏิกิริยาที่ไม่มีเงื่อนไขใด ๆ ที่สามารถเกิดกระบวนการย้อนกลับได้
ตัวอย่างของปฏิกิริยาดังกล่าวคือปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นเมื่อนมเปรี้ยว หรือเมื่อชิ้นเนื้อชิ้นอร่อยถูกเผา เช่นเดียวกับที่เป็นไปไม่ได้ที่จะนำเนื้อสับกลับเข้าไปในเครื่องบดเนื้อ (และนำเนื้อชิ้นกลับมาอีกครั้ง) ก็เป็นไปไม่ได้เช่นกันที่จะ "คืนสภาพ" เนื้อชิ้นหรือทำนมสด
แต่ลองถามตัวเองด้วยคำถามง่ายๆ: กระบวนการนี้ไม่สามารถย้อนกลับได้หรือไม่?
เพื่อที่จะตอบคำถามนี้ ลองจำไว้ว่าเป็นไปได้ไหมที่จะดำเนินการย้อนกลับ? ใช่! การสลายตัวของหินปูน (ชอล์ก) เพื่อให้ได้ CaO ปูนขาวใช้ในระดับอุตสาหกรรม:
ดังนั้นปฏิกิริยาจึงสามารถย้อนกลับได้เนื่องจากมีเงื่อนไขอยู่ ทั้งคู่กระบวนการ:
นอกจากนี้ยังมีเงื่อนไขตามนั้น ความเร็วของปฏิกิริยาไปข้างหน้าเท่ากับความเร็วของปฏิกิริยาย้อนกลับ.
ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้จะเกิดความสมดุลทางเคมี ในเวลานี้ปฏิกิริยาไม่หยุด แต่จำนวนอนุภาคที่ได้รับจะเท่ากับจำนวนอนุภาคที่สลายตัว นั่นเป็นเหตุผล ในสภาวะสมดุลเคมี ความเข้มข้นของอนุภาคที่ทำปฏิกิริยาจะไม่เปลี่ยนแปลง. ตัวอย่างเช่น สำหรับกระบวนการของเราในช่วงเวลาสมดุลทางเคมี
เครื่องหมายหมายถึง ความเข้มข้นของความสมดุล
คำถามเกิดขึ้นจะเกิดอะไรขึ้นกับสมดุลหากอุณหภูมิเพิ่มขึ้นหรือลดลงหรือเงื่อนไขอื่น ๆ เปลี่ยนไป? คำถามนี้ตอบได้ด้วยการรู้ หลักการของเลอ ชาเตอลิเยร์:
หากคุณเปลี่ยนเงื่อนไข (t, p, c) ที่ระบบอยู่ในสภาวะสมดุล ความสมดุลจะเปลี่ยนไปสู่กระบวนการที่ ต่อต้านการเปลี่ยนแปลง.
กล่าวอีกนัยหนึ่ง ระบบสมดุลจะต่อต้านอิทธิพลจากภายนอกเสมอ เช่นเดียวกับเด็กตามอำเภอใจที่ทำ "ตรงกันข้าม" จะต่อต้านเจตจำนงของพ่อแม่
ลองดูตัวอย่าง ปล่อยให้เกิดความสมดุลในปฏิกิริยาที่ทำให้เกิดแอมโมเนีย:
คำถาม.จำนวนโมลของก๊าซที่ทำปฏิกิริยาเท่ากันก่อนและหลังปฏิกิริยาหรือไม่? หากปฏิกิริยาเกิดขึ้นในปริมาตรปิด เมื่อใดที่ความดันจะมากกว่า: ก่อนหรือหลังปฏิกิริยา
เห็นได้ชัดว่ากระบวนการนี้เกิดขึ้นเมื่อจำนวนโมเลกุลของก๊าซลดลงซึ่งหมายถึง ความดันลดลงระหว่างปฏิกิริยาโดยตรง ใน ย้อนกลับปฏิกิริยา - ตรงกันข้ามกับความดันในส่วนผสม เพิ่มขึ้น.
ลองถามตัวเองดูว่าจะเกิดอะไรขึ้นหากอยู่ในระบบนี้ เพิ่มขึ้นความดัน? ตามหลักการของเลอ ชาเตอลิเยร์ ปฏิกิริยาที่ “ทำตรงกันข้าม” จะเกิดขึ้นต่อไป กล่าวคือ ลดลงความดัน. นี่เป็นปฏิกิริยาโดยตรง: โมเลกุลของก๊าซน้อยลง - ความดันน้อยลง
ดังนั้น, ที่เพิ่มขึ้น ความดัน สมดุลจะเปลี่ยนไปสู่กระบวนการทางตรง โดยที่ความดันลดลง เมื่อจำนวนโมเลกุลลดลงก๊าซ
งานสอบ Unified Stateที่ เพิ่มขึ้นการเปลี่ยนแปลงสมดุลของความดัน ขวาในระบบ:
หากเป็นผลจากปฏิกิริยา จำนวนโมเลกุลก๊าซไม่เปลี่ยนแปลง ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงของความดันจึงไม่ส่งผลต่อตำแหน่งสมดุล
งานสอบ Unified Stateการเปลี่ยนแปลงของความดันส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงของสมดุลในระบบ:
ตำแหน่งสมดุลของปฏิกิริยานี้และปฏิกิริยาอื่นๆ ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของสารที่ทำปฏิกิริยา: โดยการเพิ่มความเข้มข้นของสารตั้งต้นและลดความเข้มข้นของสารที่เกิดขึ้น เราจะเปลี่ยนสมดุลไปสู่ปฏิกิริยาโดยตรงเสมอ (ไปทางขวา)
งานสอบ Unified State
จะเลื่อนไปทางซ้ายเมื่อ:
- ความดันโลหิตเพิ่มขึ้น
- อุณหภูมิลดลง
- เพิ่มความเข้มข้นของ CO
- ลดความเข้มข้นของ CO
กระบวนการสังเคราะห์แอมโมเนียเป็นแบบคายความร้อนซึ่งก็คือพร้อมกับการปลดปล่อยความร้อนนั่นคือ อุณหภูมิสูงขึ้นในส่วนผสม
คำถาม.ความสมดุลของระบบนี้จะเปลี่ยนไปอย่างไรเมื่อใด อุณหภูมิลดลง?
เราก็เถียงเหมือนกัน บทสรุป: เมื่อลดลง อุณหภูมิ สมดุลจะเปลี่ยนไปสู่การก่อตัวของแอมโมเนีย เนื่องจากความร้อนจะถูกปล่อยออกมาในปฏิกิริยานี้ และอุณหภูมิเพิ่มขึ้น
คำถาม.อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรเมื่ออุณหภูมิลดลง
แน่นอนว่าเมื่ออุณหภูมิลดลง อัตราของปฏิกิริยาทั้งสองจะลดลงอย่างรวดเร็ว กล่าวคือ คุณจะต้องรอเป็นเวลานานมากจึงจะสร้างสมดุลที่ต้องการได้ จะทำอย่างไร? ในกรณีนี้ก็จำเป็น ตัวเร่ง. แม้ว่าเขา ไม่ส่งผลต่อตำแหน่งสมดุลแต่เร่งให้เกิดภาวะนี้ขึ้น
งานสอบ Unified Stateสมดุลเคมีในระบบ
จะเปลี่ยนไปสู่การก่อตัวของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาเมื่อ:
- ความดันโลหิตเพิ่มขึ้น
- อุณหภูมิเพิ่มขึ้น
- ความดันลดลง
- การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา
ข้อสรุป
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีขึ้นอยู่กับ:
- ธรรมชาติของอนุภาคที่ทำปฏิกิริยา
- ความเข้มข้นหรือพื้นที่ส่วนต่อประสานของสารตั้งต้น
- อุณหภูมิ;
- การปรากฏตัวของตัวเร่งปฏิกิริยา
ความสมดุลเกิดขึ้นเมื่ออัตราของปฏิกิริยาไปข้างหน้าเท่ากับอัตราของกระบวนการย้อนกลับ ในกรณีนี้ความเข้มข้นสมดุลของสารตั้งต้นจะไม่เปลี่ยนแปลง สถานะของสมดุลเคมีขึ้นอยู่กับเงื่อนไขและเป็นไปตามหลักการของเลอชาเตอลิเยร์
วิธีการทางเคมี
วิธีการทางกายภาพ
วิธีการวัดความเร็วของปฏิกิริยา
ในตัวอย่างข้างต้น อัตราการเกิดปฏิกิริยาระหว่างแคลเซียมคาร์บอเนตและกรดวัดโดยการศึกษาปริมาตรของก๊าซที่ปล่อยออกมาตามเวลา ข้อมูลการทดลองเกี่ยวกับอัตราการเกิดปฏิกิริยาสามารถรับได้โดยการวัดปริมาณอื่นๆ
หากปริมาณสารก๊าซทั้งหมดเปลี่ยนแปลงในระหว่างการทำปฏิกิริยา สามารถตรวจสอบความคืบหน้าได้โดยการวัดความดันก๊าซที่ปริมาตรคงที่ ในกรณีที่วัสดุตั้งต้นตัวใดตัวหนึ่งหรือผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาตัวใดตัวหนึ่งมีสี สามารถตรวจสอบความคืบหน้าของปฏิกิริยาได้โดยการสังเกตการเปลี่ยนแปลงสีของสารละลาย วิธีการทางแสงอีกวิธีหนึ่งคือการวัดการหมุนของระนาบโพลาไรเซชันของแสง (หากวัสดุตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยามีพลังการหมุนต่างกัน)
ปฏิกิริยาบางอย่างจะมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงจำนวนไอออนในสารละลาย ในกรณีเช่นนี้ สามารถศึกษาอัตราการเกิดปฏิกิริยาได้โดยการวัดค่าการนำไฟฟ้าของสารละลาย บทต่อไปจะกล่าวถึงเทคนิคไฟฟ้าเคมีอื่นๆ ที่สามารถใช้ในการวัดอัตราการเกิดปฏิกิริยา
สามารถตรวจสอบความคืบหน้าของปฏิกิริยาได้โดยการวัดความเข้มข้นของผู้เข้าร่วมปฏิกิริยาคนใดคนหนึ่งในช่วงเวลาหนึ่ง โดยใช้วิธีการวิเคราะห์ทางเคมีที่หลากหลาย ปฏิกิริยาจะดำเนินการในภาชนะที่มีอุณหภูมิ ในช่วงเวลาหนึ่ง ตัวอย่างของสารละลาย (หรือก๊าซ) จะถูกนำออกจากภาชนะ และความเข้มข้นของส่วนประกอบใดส่วนประกอบหนึ่งจะถูกกำหนด เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่เชื่อถือได้ สิ่งสำคัญคือต้องไม่มีปฏิกิริยาเกิดขึ้นในตัวอย่างที่นำมาวิเคราะห์ ซึ่งทำได้โดยการจับกับรีเอเจนต์ตัวใดตัวหนึ่งทางเคมี ทำให้สารละลายเย็นลงหรือเจือจางสารละลายอย่างกะทันหัน
การศึกษาทดลองแสดงให้เห็นว่าความเร็วของปฏิกิริยาขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย ให้เราพิจารณาอิทธิพลของปัจจัยเหล่านี้ในระดับคุณภาพก่อน
1.ลักษณะของสารที่ทำปฏิกิริยาจากการปฏิบัติในห้องปฏิบัติการ เรารู้ว่าการทำให้กรดมีเบสเป็นกลาง
H + + OH – ® H 2 O
ปฏิกิริยาของเกลือกับการก่อตัวของสารประกอบที่ละลายน้ำได้เล็กน้อย
Ag + + Cl – ® AgCl
และปฏิกิริยาอื่นๆ ในสารละลายอิเล็กโทรไลต์เกิดขึ้นเร็วมาก เวลาที่ต้องใช้ในการทำปฏิกิริยาดังกล่าวจะวัดเป็นมิลลิวินาทีและแม้แต่ไมโครวินาที นี่ค่อนข้างเข้าใจได้เพราะว่า สาระสำคัญของปฏิกิริยาดังกล่าวคือการเข้าใกล้และการรวมกันของอนุภาคที่มีประจุกับประจุของเครื่องหมายตรงกันข้าม
ตรงกันข้ามกับปฏิกิริยาไอออนิก ปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลที่มีพันธะโควาเลนต์มักจะเกิดขึ้นช้ากว่ามาก อันที่จริงในระหว่างปฏิกิริยาระหว่างอนุภาคดังกล่าว พันธะในโมเลกุลของสารตั้งต้นจะต้องถูกทำลาย เมื่อต้องการทำเช่นนี้ โมเลกุลที่ชนกันจะต้องมีพลังงานจำนวนหนึ่ง นอกจากนี้ หากโมเลกุลมีความซับซ้อนเพียงพอ เพื่อให้ปฏิกิริยาเกิดขึ้นระหว่างโมเลกุลเหล่านั้น พวกมันจะต้องถูกวางทิศทางในอวกาศด้วยวิธีใดวิธีหนึ่ง
2. ความเข้มข้นของสารตั้งต้น. อัตราของปฏิกิริยาเคมีหรือสิ่งอื่นๆ ที่เท่ากันนั้นขึ้นอยู่กับจำนวนการชนกันของอนุภาคที่ทำปฏิกิริยาต่อหน่วยเวลา ความน่าจะเป็นที่จะชนกันขึ้นอยู่กับจำนวนอนุภาคต่อหน่วยปริมาตร เช่น เกี่ยวกับความเข้มข้น ดังนั้นอัตราการเกิดปฏิกิริยาจึงเพิ่มขึ้นตามความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้น
3. สถานะทางกายภาพของสาร. ในระบบที่เป็นเนื้อเดียวกัน อัตราการเกิดปฏิกิริยาขึ้นอยู่กับจำนวนการชนกันของอนุภาค ปริมาณสารละลาย(หรือแก๊ส) ในระบบที่ต่างกัน ปฏิกิริยาทางเคมีจะเกิดขึ้น ที่อินเทอร์เฟซ. การเพิ่มพื้นที่ผิวของของแข็งเมื่อถูกบดขยี้ทำให้อนุภาคที่ทำปฏิกิริยาเข้าถึงอนุภาคของของแข็งได้ง่ายขึ้น ซึ่งนำไปสู่การเร่งปฏิกิริยาอย่างมีนัยสำคัญ
4. อุณหภูมิมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่ออัตราของกระบวนการทางเคมีและชีวภาพต่างๆ เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น พลังงานจลน์ของอนุภาคจะเพิ่มขึ้น และด้วยเหตุนี้ สัดส่วนของอนุภาคที่มีพลังงานเพียงพอสำหรับปฏิกิริยาทางเคมีจึงเพิ่มขึ้น
5. ปัจจัยสเตียรอยด์แสดงถึงความจำเป็นในการวางแนวร่วมกันของอนุภาคที่ทำปฏิกิริยา ยิ่งโมเลกุลซับซ้อนมากเท่าไร โอกาสที่พวกมันจะถูกวางตัวอย่างถูกต้องก็จะน้อยลงเท่านั้น และการชนกันก็จะมีประสิทธิภาพน้อยลงด้วย
6. ความพร้อมใช้งานของตัวเร่งปฏิกิริยา.ตัวเร่งปฏิกิริยาคือสารที่มีการเปลี่ยนแปลงอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีนำเข้าสู่ระบบปฏิกิริยาได้ในเวลาไม่นาน ปริมาณมากและยังคงไม่เปลี่ยนแปลงหลังปฏิกิริยา พวกมันสามารถเปลี่ยนอัตราของกระบวนการได้อย่างมาก
ปัจจัยหลักที่ขึ้นอยู่กับอัตราการเกิดปฏิกิริยาจะมีรายละเอียดเพิ่มเติมด้านล่าง
ให้เรากำหนดแนวคิดพื้นฐานของจลนพลศาสตร์เคมี - อัตราปฏิกิริยาเคมี:
อัตราของปฏิกิริยาเคมีคือจำนวนการกระทำเบื้องต้นของปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นต่อหน่วยเวลาต่อหน่วยปริมาตร (สำหรับปฏิกิริยาที่เป็นเนื้อเดียวกัน) หรือต่อหน่วยพื้นผิว (สำหรับปฏิกิริยาต่างกัน)
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีคือการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของสารตั้งต้นต่อหน่วยเวลา
คำจำกัดความแรกคือคำจำกัดความที่เข้มงวดที่สุด ตามจากนั้นอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีสามารถแสดงเป็นการเปลี่ยนแปลงเวลาของพารามิเตอร์ใด ๆ ของสถานะของระบบขึ้นอยู่กับจำนวนอนุภาคของสารที่ทำปฏิกิริยาใด ๆ ต่อหน่วยปริมาตรหรือพื้นผิว - ค่าการนำไฟฟ้า ความหนาแน่นของแสง ค่าคงที่ไดอิเล็กทริก ฯลฯ และอื่น ๆ อย่างไรก็ตามบ่อยครั้งในวิชาเคมีจะพิจารณาการพึ่งพาความเข้มข้นของรีเอเจนต์ตรงเวลา ในกรณีของปฏิกิริยาเคมีทางเดียว (ไม่สามารถย้อนกลับได้) (ต่อไปนี้จะพิจารณาเฉพาะปฏิกิริยาทางเดียวเท่านั้น) เห็นได้ชัดว่าความเข้มข้นของสารตั้งต้นลดลงอย่างต่อเนื่องเมื่อเวลาผ่านไป (ΔC ใน< 0), а концентрации продуктов реакции увеличиваются (ΔС прод >0) อัตราการเกิดปฏิกิริยาถือเป็นบวก ดังนั้นคำจำกัดความทางคณิตศาสตร์ ความเร็วปฏิกิริยาเฉลี่ย ในช่วงเวลา Δt เขียนได้ดังนี้:
(II.1)
ในช่วงเวลาที่ต่างกัน อัตราเฉลี่ยของปฏิกิริยาเคมีจะมีค่าต่างกัน อัตราการเกิดปฏิกิริยาที่แท้จริง (ทันที) ถูกกำหนดให้เป็นอนุพันธ์ของความเข้มข้นเทียบกับเวลา:
(II.2)
มีการแสดงกราฟิกของการพึ่งพาความเข้มข้นของรีเอเจนต์ตรงเวลา เส้นโค้งจลน์ (รูปที่ 2.1)
ข้าว. 2.1 เส้นโค้งจลนศาสตร์สำหรับสารตั้งต้น (A) และผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา (B)
อัตราการเกิดปฏิกิริยาที่แท้จริงสามารถกำหนดได้เป็นกราฟโดยการวาดเส้นสัมผัสเส้นโค้งจลน์ (รูปที่ 2.2) อัตราการเกิดปฏิกิริยาที่แท้จริง ณ เวลาที่กำหนดมีค่าเท่ากับค่าสัมบูรณ์กับแทนเจนต์ของมุมแทนเจนต์:
ข้าว. 2.2 คำจำกัดความกราฟิกของแหล่งกำเนิด V
(II.3)
ควรสังเกตว่าหากค่าสัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธ์ในสมการของปฏิกิริยาเคมีไม่เท่ากัน ขนาดของอัตราการเกิดปฏิกิริยาจะขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงในความเข้มข้นที่กำหนดสารรีเอเจนต์ แน่นอนในปฏิกิริยา
2H 2 + O 2 → 2H 2 O
ความเข้มข้นของไฮโดรเจน ออกซิเจน และน้ำเปลี่ยนแปลงไปเป็นองศาที่แตกต่างกัน:
∆C(H 2) = ∆C(H 2 O) = 2 ∆C(O 2)
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย: ลักษณะของสารตั้งต้น ความเข้มข้น อุณหภูมิ ลักษณะของตัวทำละลาย ฯลฯ
ภารกิจอย่างหนึ่งที่จลนพลศาสตร์เคมีต้องเผชิญคือการกำหนดองค์ประกอบของส่วนผสมของปฏิกิริยา (เช่น ความเข้มข้นของรีเอเจนต์ทั้งหมด) ในเวลาใดก็ได้ ซึ่งจำเป็นต้องทราบการขึ้นต่อกันของอัตราการเกิดปฏิกิริยากับความเข้มข้น โดยทั่วไป ยิ่งความเข้มข้นของสารตั้งต้นมากเท่าไร อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น จลนศาสตร์เคมีมีพื้นฐานอยู่บนสิ่งที่เรียกว่า สมมุติฐานพื้นฐานของจลนพลศาสตร์เคมี:
อัตราของปฏิกิริยาเคมีเป็นสัดส่วนโดยตรงกับผลคูณของความเข้มข้นของสารที่ทำปฏิกิริยาที่ยกกำลังบางอย่าง
นั่นก็คือสำหรับปฏิกิริยา
AA + บีบี + ดีดี + ... → อีอี + ...
คุณสามารถเขียนลงไปได้
(II.4)
ค่าสัมประสิทธิ์สัดส่วน k คือ อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีคงที่. อัตราคงที่เป็นตัวเลขเท่ากับอัตราการเกิดปฏิกิริยาที่ความเข้มข้นของสารตั้งต้นทั้งหมดเท่ากับ 1 โมล/ลิตร
การขึ้นอยู่กับอัตราการเกิดปฏิกิริยากับความเข้มข้นของสารตั้งต้นถูกกำหนดโดยการทดลองและเรียกว่า สมการจลนศาสตร์ ปฏิกิริยาเคมี. แน่นอนว่าในการเขียนสมการจลน์นั้น จำเป็นต้องทดลองหาค่าคงที่อัตราและเลขชี้กำลังที่ความเข้มข้นของสารที่ทำปฏิกิริยา ค่ายกกำลังของความเข้มข้นของสารตั้งต้นแต่ละตัวในสมการจลน์ของปฏิกิริยาเคมี (ในสมการ (II.4) x, y และ z ตามลำดับ) คือ คำสั่งปฏิกิริยาส่วนตัว สำหรับส่วนประกอบนี้ ผลรวมของเลขชี้กำลังในสมการจลน์ของปฏิกิริยาเคมี (x + y + z) คือ ลำดับปฏิกิริยาทั่วไป . ควรเน้นย้ำว่าลำดับปฏิกิริยาถูกกำหนดจากข้อมูลการทดลองเท่านั้น และไม่เกี่ยวข้องกับสัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธ์ของสารตั้งต้นในสมการปฏิกิริยา สมการปริมาณสัมพันธ์ของปฏิกิริยาคือสมการสมดุลของวัสดุ และไม่มีทางใดที่สามารถกำหนดลักษณะของปฏิกิริยานี้เมื่อเวลาผ่านไปได้
ในจลนศาสตร์เคมี เป็นเรื่องปกติที่จะจำแนกปฏิกิริยาตามขนาดของลำดับปฏิกิริยาโดยรวม ให้เราพิจารณาการพึ่งพาความเข้มข้นของสารตั้งต้นตรงเวลาสำหรับปฏิกิริยาที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ (ด้านเดียว) ของศูนย์ลำดับที่หนึ่งและที่สอง
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี- การเปลี่ยนแปลงปริมาณของสารที่ทำปฏิกิริยาอย่างใดอย่างหนึ่งต่อหน่วยเวลาในหน่วยพื้นที่ปฏิกิริยา เป็นแนวคิดหลักในจลนศาสตร์เคมี อัตราของปฏิกิริยาเคมีจะเป็นค่าบวกเสมอ ดังนั้นหากถูกกำหนดโดยสารตั้งต้น (ความเข้มข้นซึ่งลดลงระหว่างการทำปฏิกิริยา) ค่าผลลัพธ์ที่ได้จะถูกคูณด้วย −1
ตัวอย่างปฏิกิริยา:
การแสดงออกของความเร็วจะมีลักษณะดังนี้:
. อัตราของปฏิกิริยาเคมี ณ เวลาใดๆ จะเป็นสัดส่วนกับความเข้มข้นของสารตั้งต้นที่เพิ่มขึ้นจนมีกำลังเท่ากับสัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธ์สำหรับปฏิกิริยาเบื้องต้น เลขชี้กำลังของความเข้มข้นของสารแต่ละชนิดมักจะเท่ากับสัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธ์ของมัน สำหรับปฏิกิริยาที่ซับซ้อน กฎนี้จะไม่ถูกปฏิบัติตาม นอกจากความเข้มข้นแล้ว ปัจจัยต่อไปนี้ยังส่งผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีด้วย:
- ลักษณะของสารตั้งต้น
- การปรากฏตัวของตัวเร่งปฏิกิริยา
- อุณหภูมิ (กฎของ van't Hoff)
- ความดัน,
- พื้นที่ผิวของสารที่ทำปฏิกิริยา
หากเราพิจารณาปฏิกิริยาเคมีที่ง่ายที่สุด A + B → C เราจะสังเกตเห็นสิ่งนั้น ทันทีความเร็วของปฏิกิริยาเคมีไม่คงที่
วรรณกรรม
- Kubasov A. A. จลนพลศาสตร์เคมีและการเร่งปฏิกิริยา
- Prigogine I. , Defey R. อุณหพลศาสตร์เคมี. โนโวซีบีสค์: Nauka, 1966. 510 น.
- Yablonsky G.S. , Bykov V.I. , Gorban A.N. , แบบจำลองจลน์ของปฏิกิริยาตัวเร่งปฏิกิริยา, Novosibirsk: Nauka (Sib. Department), 1983. - 255 p.
มูลนิธิวิกิมีเดีย 2010.
ดูว่า "อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี" ในพจนานุกรมอื่น ๆ คืออะไร:
แนวคิดพื้นฐานของจลนพลศาสตร์เคมี สำหรับปฏิกิริยาที่เป็นเนื้อเดียวกันอย่างง่าย อัตราของปฏิกิริยาเคมีจะวัดโดยการเปลี่ยนแปลงจำนวนโมลของสารที่เกิดปฏิกิริยา (ที่ปริมาตรคงที่ของระบบ) หรือโดยการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของสารตั้งต้นใดๆ... พจนานุกรมสารานุกรมขนาดใหญ่
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี- แนวคิดพื้นฐานของเคมี จลนศาสตร์ ซึ่งแสดงอัตราส่วนของปริมาณของสารที่ทำปฏิกิริยา (เป็นโมล) ต่อระยะเวลาที่เกิดปฏิกิริยาระหว่างกัน เนื่องจากความเข้มข้นของสารตั้งต้นเปลี่ยนแปลงระหว่างปฏิกิริยา อัตราจึงมักจะ ... สารานุกรมโพลีเทคนิคขนาดใหญ่
อัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี- ปริมาณที่แสดงลักษณะความรุนแรงของปฏิกิริยาเคมี อัตราการก่อตัวของผลิตภัณฑ์ที่เกิดปฏิกิริยาคือปริมาณของผลิตภัณฑ์นี้ซึ่งเป็นผลมาจากปฏิกิริยาต่อหน่วยเวลาต่อหน่วยปริมาตร (หากปฏิกิริยาเป็นเนื้อเดียวกัน) หรือต่อ... ...
แนวคิดพื้นฐานของจลนพลศาสตร์เคมี สำหรับปฏิกิริยาที่เป็นเนื้อเดียวกันอย่างง่าย อัตราของปฏิกิริยาเคมีจะวัดโดยการเปลี่ยนแปลงจำนวนโมลของสารที่เกิดปฏิกิริยา (ที่ปริมาตรคงที่ของระบบ) หรือโดยการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของสารตั้งต้นใดๆ... พจนานุกรมสารานุกรม
ปริมาณที่แสดงลักษณะความรุนแรงของปฏิกิริยาเคมี (ดูปฏิกิริยาเคมี) อัตราการเกิดผลิตภัณฑ์ที่เกิดปฏิกิริยาคือปริมาณของผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากปฏิกิริยาต่อหน่วยเวลาต่อหน่วยปริมาตร (ถ้า... ...
ขั้นพื้นฐาน แนวคิดเรื่องเคมี จลนศาสตร์ สำหรับปฏิกิริยาเอกพันธ์อย่างง่ายของ S. x ร. วัดโดยการเปลี่ยนแปลงจำนวนโมลของปฏิกิริยาใน va (ด้วยปริมาตรคงที่ของระบบ) หรือโดยการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของค่าเริ่มต้นใน va หรือผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา (หากปริมาตรของระบบ ...
สำหรับปฏิกิริยาที่ซับซ้อนประกอบด้วยหลายปฏิกิริยา ขั้นตอน (ปฏิกิริยาอย่างง่ายหรือเบื้องต้น) กลไกคือชุดของขั้นตอนซึ่งเป็นผลมาจากการที่วัสดุเริ่มต้นถูกแปลงเป็นผลิตภัณฑ์ โมเลกุลสามารถทำหน้าที่เป็นตัวกลางในปฏิกิริยาเหล่านี้ได้... ... วิทยาศาสตร์ธรรมชาติ. พจนานุกรมสารานุกรม
- (อังกฤษ ปฏิกิริยาทดแทนนิวคลีโอฟิลิก) ปฏิกิริยาทดแทนซึ่งการโจมตีดำเนินการโดยรีเอเจนต์นิวคลีโอฟิลิกที่มีคู่อิเล็กตรอนเดี่ยว หมู่ที่ออกจากปฏิกิริยาทดแทนนิวคลีโอฟิลิกเรียกว่านิวคลีโอฟิวจ์ ทุกสิ่งทุกอย่าง... วิกิพีเดีย
การแปรสภาพของสารบางชนิดให้เป็นสารอื่นที่แตกต่างไปจากเดิมในองค์ประกอบหรือโครงสร้างทางเคมี จำนวนอะตอมทั้งหมดของแต่ละองค์ประกอบที่กำหนด รวมถึงองค์ประกอบทางเคมีที่ประกอบเป็นสารจะยังคงอยู่ใน R. x ไม่เปลี่ยนแปลง; R.x นี้... สารานุกรมผู้ยิ่งใหญ่แห่งสหภาพโซเวียต
ความเร็วในการวาด- ความเร็วเชิงเส้นของการเคลื่อนที่ของโลหะที่ทางออกจากแม่พิมพ์ m/s สำหรับเครื่องวาดรูปสมัยใหม่ ความเร็วในการวาดสูงถึง 50–80 m/s อย่างไรก็ตาม ถึงแม้จะดึงลวดก็ตาม ความเร็วตามกฎจะไม่เกิน 30–40 m/s ที่… … พจนานุกรมสารานุกรมโลหะวิทยา