скорость реакции и концентрации реагентов
Порядок реакции и константы скорости
Если опустить тлеющую лучину в цилиндр или пробирку с кислородом, она ярко вспыхивает. Это показывает, что внезапное увеличение концентрации кислорода приводит к столь же внезапному возрастанию скорости горения. И наоборот, если уменьшить концентрацию хотя бы одного из реагентов, скорость реакции тоже уменьшится. В предыдущем разделе было указано, что начальная скорость реакции обычно является максимальной. Затем, по мере протекания реакции, ее скорость уменьшается.
В январе 1967 г. три американских космонавта-Гриссом, Уайт и Чаффи- погибли от пожара, возникшего в командном модуле их корабля «Аполлон» во время предполетных тренировок. Тогда атмосфера в кабине американских космических кораблей состояла иа 100% из кислорода. Причиной пожара могла послужить случайная искра, приведшая к загоранию какого-либо пластика в кабине командного модуля. Быстрое распространение пламени оказалось возможным из-за высокой концентрации кислорода. Более поздние модели космических кораблей были рассчитаны на использование атмосферы из 60% кислорода и 40% азота. Кроме того, для отделки кабин стали использовать только негорючие пластики.
Эксперименты показывают, что скорость реакции зависит от концентрации с реагентов:
Скорость реакции
где «-постоянная, называемая порядком реакции. Порядок реакции указывает конкретную зависимость скорости реакции от концентрации реагентов. Он представляет собой постоянную, которую можно определить только экспериментально.
Ь,е экспериментальное исследование показывает, что скорость реакции пропорциональна величинам [NO]2 и [O2], где символ [ ] означает концентрацию. Таким образом:
Эта реакция имеет первый порядок по кислороду, второй порядок по моноксиду азота и полный порядок, равный трем. Порядок реакции по какому-либо реагенту определяется показателем степени, в которой входит концентрация данного реагента в кинетическое уравнение реакции. Полный порядок реакции определяется суммой этих показателей степеней.
Порядок реакции равен m по реагенту А, п по реагенту В, и полный порядок равен m+ п.
Зная порядок реакции, можно предсказать, как она должна протекать.
Оглавление: