Закон действующих масс

В большинстве реакций превращение реагентов в продукты происходит не непосредственно, а через ряд промежуточных стадий, которые называют элементарными стадиями.

Длю любой элементарной стадии, где реагентами являются произвольные вещества А и В и которая описывается химическим уравнением со стехиометрическими коэффициентами а и в:

а_*А+в_*В Продукты реакции.

Справедлив закон действующих масс:

скорость (элементарной стадии) химической реакции прямо пропорционально произведению концентраций реагирующих веществ в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам:

V=K*C^a_A*C^b_B (1864-1867г.г. К. Гульдберг, П. Вааге), где С_А и С_В – молярные концентрации.

Коэффициент пропорциональности К – константа скорости.

Константа скорости равна скорости реакции, если концентрации всех реагирующих веществ равны 1 моль/л.

Константа скорости зависит от природы реагирующих веществ, температуры и присутствия катализатора.

Важным понятием в химической кинематике являются молекулярность и порядок реакций.

Число частиц, участвующих в элементарном акте реакции, определяет её молекулярность.

Например, реакции разложения представляет собой пример мономолекулярных реакций, т.к. в элементарном акте распада участвует лишь одна частица.

Если взаимодействие осуществляется за счет столкновения двух или трёх частиц, то соответствующие реакции называются бимолекулярными или тримолекулярными.

Показатель степени, в котором концентрация вещества входит в уравнение скорости, называется порядком химической реакции по данному веществу.

1) 2NO₂= N₂O₄, V=KC²(NO₂) – реакция второго порядка по NO₂

2) H₂+Cl₂ = 2HCl, V=KC(H₂)C(CL₂) – реакция первого порядка по каждому из реагентов.

Сумма показателей степеней называется порядком реакции в целом. Например, уравнения (1) и (2) (V=K_*C²(NO₂), V=K_*C(H₂)C(Cl₂) описывают уравнения второго порядка.