Nyomás hatása a kémiai reakció sebessége, a hőmérséklet hatását az arány kémiai
Nyomás hatása az arány a kémiai reakció
A nyomás is van egy nagyon jelentős hatása van a mértéke egy kémiai reakció, de van értelme csak homogén rendszer, azaz a gáz. Mivel a kölcsönhatás a szilárd és a folyékony anyagok egymással, vagy nem homogén reakciók változásainak sebesség figyelhető meg.
Amikor összenyomjuk a reakció-gázelegy a nyomás, korlátozott tucat MPa, növekedését a reakció sebessége és a kémiai egyensúly eltolódása. Ez elsősorban annak köszönhető, hogy változások a koncentrációban a reagensek. Anyagok esetében a kondenzált fázisban vagy gáz feletti nyomáson 200-300 MPa növekedése koncentráció a növekvő nyomás a reagens kicsi, ennek ellenére, számos folyamat érzékeny a nyomás. Így a nyomás egyensúlya nagyban befolyásolja elektrolitos disszociáció a savak és bázisok, módosítsa a koncentrációja töltésátvivő komplexeket befolyásolja egyensúlyi keto-enol tautoméria, a konfirmatsionnogo egyensúlyi eltolja az egyensúlyt a monomer-polimer, stb Nyomás alatt nem polimerizálódik az anyagok, amelyekre a polimer-monomer egyensúlyi atmoszférikus nyomáson felé eltolva a monomer.
A reakció sebességét a különböző változások nyomással. Bimolekuláris reakciókat általában felgyorsult nyomás monomolekuáris - lassul. Így a dién szintézis sebessége a nyomás növelésével legfeljebb 1000 MPa-nőhet ezerszer, és a bomlási reakciót általában gátolja. Az elmélet szerint a komplex aktivált, a nyomás függését az elemi reakció állandó k (T, p) állandó hőmérsékleten változása határozza meg a moláris térfogata a reagensek képződése során az aktivált komplex
Változások aránya kémiai folyamatok is okozta a nyomás hatása a fizikai tulajdonságait a közeg. Így, mivel a viszkozitás növekedése a növekedés a reakció során a nyomás át a kinetikus régió diffúzió perkolációs, a reakció sebessége diffúzió által kontrollált reaktív fajtákat. Változás közepes, a nyomás befolyásolja azt a sebességet ionos reakciók. Ebben a háromdimenziós hatást. által okozott szolvatációs ionok vagy töltött csoportok molekulák alkalmazásával befogtuk Nernst-egyenlet Drude-Born.
Kémiai kölcsönhatás a szilárd fázis jellegzetesen lassítja a nyomás növelésével. Ahhoz, hogy fokozzák a szilárd fázisú reakciók (ásványi anyagok szintézisét, polimerizációs, stb), Ezek végezzük magas hőmérsékleten.
A reakció nyomását szilárd drámaian fokozható, ha a reagenseket a plasztikusan nyírási alakváltozás. Sok ilyen feltételek valósul szilárd fázisú kémiai eljárások: polimerizáció, nukleofil hozzáadásával ammónia, víz, karboxilcsoportok és a C = C kötés, az amidok előállítására és peptidek, bomlása peroxidok és karbonilok fém-oxidok, szervetlen sók, és egyéb észterezési reakciót. Aromások upon deformáció nyomás alatt gyakran mennek keresztül konverziós kíséretében törés a ciklus:
A kémiai reakciók sebességének egyidejű hatást gyakorol a nagy nyomás és nyíró deformációt igen magas, és meghaladhatja a sebességet a mindenkori folyékony fázisú folyamatok ugyanazon a nyomáson és hőmérsékleten millió vagy több. Reaktivitása Szilárdanyag (sebességi állandó, a termék hozama) nagymértékben függ a fizikai tulajdonságai a közeg (plaszticitás limit nyírófeszültség, kristályszerkezet). Jellemzően, a reaktivitása az anyag megnő, ha deformált egy keveréket műanyag anyag, amelynek nyírószilárdsága nagyobb, mint a tiszta reagens. A deformáció feltételeket, az a reakció hozama termékek nyíróerő függvényében törzs (állandó nyomás és hőmérséklet) és széles független a deformációs időt a reakcióelegy. Idővetemítését lehet nagyon kicsi és a számított arányok másodperc. termésnövelő függés nyírási termékeket lehet leírt számos esetben (például a polimerizációs akrilamid) formális kinetikája módszerek cseréje differenciálegyenletek az időben egy nyíró deformációt.
A hőmérséklet hatása a kémiai reakció sebessége
Ami a hőmérséklet hatása, ez a tényező jár ugyanaz, mint a reakció sebessége v, és a k sebességi állandót - mind ezek az értékek nagyon gyorsan növekszik a hőmérséklet emelkedésével. Növelése hőmérséklet növeli a mozgási energiát a kémiai anyagok, azaz, Ez növeli a részecskék száma, amelynek energia meghaladja az aktiválási energia. Ahogy a hőmérséklet növekszik a száma részecskeütközéseket is növeli, hogy bizonyos mértékben a reakció sebességét növeli. Ugyanakkor egyre nagyobb az ütközés hatékonyság növekedése miatt a kinetikus energia fejt ki nagyobb hatást reakció sebessége, mint a növekedés az ütközések száma.
Még a XIX századi holland fizikokémikus van't Hoff empirikusan megállapították, hogy növeli az hányszor egyenlő a hőmérsékleti együtthatója sebesség (2-4 alkalommal) a hőmérséklet növekedésével aránya sok reakciót
Amikor a hőmérsékletet T-ről T '
az arány a reakciósebesség T „, és T jelentése
hőmérsékleti együtthatója sebességének a mértéke (T „- T) / 10:
Sok homogén reakció sebessége a hőmérséklet egyenlő együttható 2,4 (általában van't Hoff). A függőség a reakció sebessége a hőmérséklettől látható a kölcsönhatás a réz-oxid (II) híg kénsavval.
CuO + H2SO4 + H2O = SuSO4.
Szobahőmérsékleten a reakció nagyon lassan. Melegítés hatására a reakcióelegy gyorsan fordul kék képződése miatt a réz-szulfát (II) vizes oldatban:
Hatása a természet a reagensek a kémiai reakció sebessége
Így, befolyásolja a természet a reagensek a reakció sebességét. Tekintsük például a reakció a fémek savakkal. Elhagyásával a csöveket híg kénsavval, az azonos darab réz, cink, magnézium és vas, látható, hogy az intenzitás a hidrogén gázbuborékok, amely jellemzi az a reakció sebességét ezen fémek jelentősen változik. In vitro a magnézium Erőteljes hidrogénfejlődést figyelhető in vitro cinkkel gázbuborékok több csendesebb. Egy másik reakció lassan megy végbe a kémcsőben a vas (ábra.). Réz nem reagál a híg kénsav. Így, a reakció sebessége függ a fém aktivitását.
Oldódási vas (a) magnézium és (b) a hígított kénsavval
Amikor cseréli kénsavat (egy erős sav) ecetsavban (gyenge sav), a reakció sebessége minden esetben jelentősen lassítja. Ebből arra lehet következtetni, hogy a reakció sebessége a fém egy savas jellegű érintik mind a reagensek - mint a fém és sav.