A tömeghatás törvénye
Hatása az anyagok koncentrációjának a reakció sebessége határozza meg a tömeghatás törvénye: állandó hőmérsékleten sebességgel homogén kémiai reakció arányos a termék a reagáló anyagok koncentrációit, hatványozó egyenlő a sztöchiometriai együtthatók az egyenletben a reakció.
A tömeghatás törvénye közvetlen homogén reakcióban,
eredő balról jobbra homogén közegben (gázkeverék oldat) () a formája:
A heterogén reakcióelegyet határfelületén játszódik (szilárd-folyékony, szilárd és gáz) az anyagok koncentrációjának kondenzált állapotban, állandók, és szerepelnek a reakció sebességi állandója. Ezután az előre reakció
Ha szilárd, a tömeghatás törvényét felírható:
A megfordítható kémiai reakciók, amelyek lehet eljárni előre és hátra irányban, a reakció sebessége (5) felírható:
- az állandó sebesség előre és hátra reakciók, ill. A fizikai értelmében a sebességi állandó: a reaktánsok koncentrációja egyenlő 1 mol / l, a sebességi állandó a reakció sebességét.
A reakció sebességi állandója függ a reaktánsok természetétől, a hőmérséklet, egy katalizátor jelenlétében. Minden reakcióhoz állandó hőmérsékleten állandó sebességgel állandó.
A tömeghatás törvénye, lehet meghatározni, mint a reakció sebessége változik a változását a rendszer paramétereit :. . .
1. példa Egy homogén gázfázisú reakciót
meghatározzák a) hányszor a változás mértéke az előre reakció, amikor a nitrogén koncentrációja csökkentésére tényezője 2, és a hidrogén koncentrációja nőtt 2-szer; b) a rendszer nyomását, hogy növelje a 3-szor.
Határozat. a) szerint a tömeghatás törvénye, az arány a közvetlen kémiai reakció által leírt egyenlettel
Megváltoztatása után a reagáló anyagok koncentrációja lesz egyenlő
Módosítása az előre reakció sebessége az eredetihez képest:
t. e. az előre reakció sebességét növeli 4-szer.
b) a következő egyenletből az állami gázok (Mengyelejev-Clapeyron egyenlet)
kell alávetni (2):
hogy (ha) egyenesen arányos a moláris koncentrációja gáz halmazállapotú anyagok.
Következésképpen, a növekedés (vagy csökkenés) a nyomást a rendszerben időnként vezet kölcsönösen egy növekedés (vagy csökkenés) a koncentrációk minden gáz a reakcióban részt vevő időkben.
Ezután, a feltétel a probléma a nyomás nő 3-szor koncentrációja új anyagok ():
t. e. az előre reakció növekedési üteme 81 alkalommal.
2. példa: Annak meghatározására, a reakció: a) az a rendszer térfogata módosításra került, ha a közvetlen reakció sebessége csökkent 4-szer? b) hányszor változott a reverz reakció sebessége?
Határozat. a) Közvetlen reakció heterogén, a koncentráció a szilárd szén nem szerepel a kifejezés a reakció sebességét, tehát:
Jelöljük az új kötet; számaként a rendszer nem változik,
A feladat szerint. ahonnan
Következésképpen, a hogy a rendszer térfogata megnövekedett 2-szeres ().
b) Mivel a moláris koncentrációja az anyag fordítottan arányos a térfogatváltozás a rendszerben (2. egyenlet), majd egyre erősödő alkalommal koncentrációjának gázok és az oldott anyagok ideje csökkenthető, és csökken a rendszer térfogatának szerese ilyen anyagok koncentrációja növekszik az időben.
Ha a térfogatváltozás a rendszerben nőtt 2-szer, majd a tömeghatás törvényét lehet írni a reverz homogén reakció:
a hangerő módosításához:
emelés után 2-szer:
És akkor a sebesség aránya egyenlő:
Így a reverz reakció sebessége csökkent 8-szor.