Neyin içindeki kimyasal reaksiyonun hızı denir. Bir kimyasal reaksiyonun hız sabiti nedir? Reaksiyon hızını etkileyen faktörler

Hareketlerin hepsi kırılmamış bir zincirdir
oluşturmak ve birini ortaya çıkarmak
bilinen bir sırayla başka.
Lucretius

mekanizma nedir Kimyasal reaksiyon? Reaksiyonun kinetik denklemi nedir ve anlamı nedir? Katalizörün etki mekanizması nedir? İnhibitörler nelerdir?

ders-ders

HAREKET ÖRNEĞİ OLARAK KİMYASAL TEPKİME. Bir kimyasal reaksiyonun hızının ne olduğunu ve hangi faktörlere bağlı olduğunu hatırlayın.

Kimyasal reaksiyonlar farklı hızlarda ilerler. Hızlarının aralığı son derece geniştir - neredeyse anlık reaksiyonlardan (bir patlama, çözeltilerdeki birçok reaksiyon) yüzyıllar süren son derece yavaş olanlara (örneğin, havada bronzun oksidasyonu).

Oymak. simyacılar

19. yüzyılda kimyasal reaksiyonların büyük çoğunluğunun çok aşamalı süreçler olduğu, yani ürünlerin oluşumu ile reaktant parçacıklarının doğrudan eşzamanlı çarpışmasıyla değil, bir dizi basit (temel) süreçle gerçekleştirildiği bulundu. Gerçekten de, örneğin, amonyak oksidasyon reaksiyonu bir aşamada ilerlerse, bu, amonyak ve oksijen moleküllerindeki bağların aynı anda kırılması için çok büyük enerji harcamaları gerektirecektir. Ek olarak, üç parçacığın çarpışma olasılığı çok küçüktür, dört - neredeyse sıfıra eşittir. Yedi parçacığın (dört amonyak molekülü ve üç oksijen molekülü) aynı anda çarpışması basitçe imkansızdır.

Bir kimyasal reaksiyonun her temel aşaması, ya kimyasal bir süreçtir (örneğin, bir molekülün bozunması veya iki parçacığın çarpışması) ya da bir parçacığın uyarılmış bir duruma geçişidir (ya da tersine, uyarılmış durumdan uyarılmış duruma geçişi). zemin veya düşük uyarılmış durum).

Görünüşte basit bir tepki bile

aşamalar halinde ilerler, her aşama kendi hızında ilerler.

1. aşama (hızlı):

2. aşama (nispeten yavaş):

Hangi parçacıkların radikal olarak adlandırıldığını hatırlayın. Hangi reaksiyonlara zincir reaksiyonları denir ve aktivasyon enerjisi nedir?

Birbirini izleyen (yani sırayla) veya paralel olarak meydana gelen bir kimyasal reaksiyonun temel aşamaları kümesine denir. mekanizma Kimyasal reaksiyon. Reaksiyon mekanizmaları farklıdır.

Bir kimyagerin kimyasal reaksiyon hızını hangi faktörlerin belirlediğini bilmesi çok önemlidir. Reaksiyon hızının (veya aşamalarının) reaktanların konsantrasyonlarına bağımlılığı özellikle önemlidir. Bu bağımlılığa denir kinetik denklem. Bir hipotetik reaksiyon aA + bB = dD + eE için, matematiksel ifade (kinetik denklem) şu şekildedir:

burada V, bir kimyasal reaksiyonun hızıdır; c maddenin konsantrasyonudur, mol/l; a, b - üsler (bu değerler deneysel olarak belirlenir). Kinetik denklemdeki orantı katsayısı k denir hız sabiti Kimyasal reaksiyon. 1 mol/l'ye eşit reaktan konsantrasyonlarında kimyasal reaksiyon hızına sayısal olarak eşittir.

Reaksiyonun temel aşamalarının hızı, reaktan partiküllerinin konsantrasyonlarının ürünü ile orantılıdır, örneğin:

Genel reaksiyon hızı, reaktiflerin konsantrasyonuna bağlı olarak bazen çok karmaşık bir şekilde değişebilir.

Dolayısıyla bazı maddelerin diğer maddelere dönüşmesi tek seferlik bir olay değil, zamanla gelişen, yani reaksiyon mekanizması ile ifade edilen kendi zamansal yapısına sahip olan bir süreçtir. Aynı zamanda, reaksiyon mekanizması sadece reaksiyona katılan maddelerin bileşimindeki değişiklikleri değil, aynı zamanda reaksiyon ilerledikçe atomların boşluktaki konumlarındaki değişiklikleri de hesaba katar. Dolayısıyla reaksiyonun uzamsal-zamansal yapısından bahsedebiliriz.

Kimyasal reaksiyonların hızlarını ve mekanizmalarını inceleyen kimya alanı olan kimyasal kinetiğin gelişimi 19. yüzyılın ikinci yarısında başladı. Bu disiplinin temeli 1880'lerde atıldı. Hollandalı fiziksel kimyager Jacob van't Hoff ve İsveçli bilim adamı Svante Arrhenius.

KATALİZ. Bazı maddelerin kimyasal reaksiyon hızını önemli ölçüde artırabildiği, ancak kendilerinin özelliklerini değiştirmedikleri uzun zamandır bilinmektedir. kimyasal bileşim. Bu tür maddelere denir katalizörler. Örneğin, hidrojen peroksit oda sıcaklığında yavaşça ayrışır: 2H 2 0 2 \u003d 2H 2 0 + 0 2. Platin varlığında, ayrışma hızı 2000 kattan fazla artar ve katalaz enzimi (kanda bulunur) reaksiyon hızını 90 milyar kat artırır!

Katalizör kimyasal işlemde tüketilmez. Sürecin ara aşamalarına dahil edilir ve en sonunda yenilenir. Bu nedenle, reaksiyon denkleminin kendisi onu içermez.

Katalizörlerin dünyası, eylem biçimleri gibi geniş ve çeşitlidir. Ancak genel olarak, reaksiyon mekanizmasına dahil olan katalizörün onu değiştirdiği ve süreci enerjik olarak daha uygun bir yol boyunca yönlendirdiği söylenebilir. Aynı zamanda, özellikle önemli olan, katalizörler, pratikte onlarsız gerçekleşmeyen bu tür işlemlerin gözle görülür bir oranda gerçekleşmesine neden olabilir.

Her katalizör yalnızca belirli reaksiyon türlerini ve bazı durumlarda yalnızca belirli reaksiyonları hızlandırabilir. Katalizörlerin bu özelliğine seçicilik (seçicilik) denir. Katalizörlerin etkisinin seçiciliği, belirli bir şekilde yalnızca belirli bir istenen ürünü elde etmeyi mümkün kılar: ilacın etkisini "yönlendirmek" vb. Biyolojik katalizörler, en yüksek seçicilik ve verimlilik ile ayırt edilir - enzimler Canlı organizmalarda biyokimyasal reaksiyonları katalize eden.

Kimyasal süreçleri yavaşlatan hatta durduran maddeler vardır. Arandılar inhibitörler. Bununla birlikte, katalizörlerin aksine, inhibitörler reaksiyon sırasında tüketilir.

• Kimyasal reaksiyonların hızları hangi faktörlere bağlıdır?
• Herhangi bir reaksiyonun hızı, herhangi bir maddenin konsantrasyonunun karesiyle orantılı olabilir mi? Evet ise, lütfen örnekler verin.
• Katalizörlerin aksine, inhibitörlerin reaksiyon sırasında neden tüketildiğini açıklayan bir hipotez önerin.

1. Bir kimyasal reaksiyonun hızına ne denir? Hangi birimlerde ölçülür? Hangi faktörlere bağlıdır?

2. "Hareket hızı" ve "kimyasal reaksiyon hızı" kavramlarını karşılaştırın. Ortak ne yanları var?

3. Reaktanların kümelenme durumuna ve katalizörün bunlara katılımına göre hangi iki reaksiyon sınıflandırmasını önerebilirsiniz? Bu tür reaksiyonlara örnekler verin, denklemlerini yazın.

4. Kitle hareketi yasasını formüle edin. Ne tür reaksiyonlar için geçerlidir?

5. Van't Hoff yasasını formüle edin.

6. Katalizörler nelerdir? Hangi gruplara ayrılabilirler? İnhibitörler en etkili nerede kullanılabilir?

7. Enzimler nelerdir? Bunları inorganik katalizörlerle karşılaştırın. Enzimlerin kullanım alanlarını listeler.

8. Kesikleri ve diğer yaraları tedavi ederken neden şiddetli bir hidrojen peroksit “kaynaması” var?

9. Kuru klor demir silindirlerde depolanır. Islak klor demiri yok eder. Bu süreçte suyun rolü nedir?

10. Tepkime için maddeler 40°C sıcaklıkta alındı. Daha sonra 70°C sıcaklığa ısıtıldılar. Sıcaklık katsayısı 2 ise kimyasal reaksiyonun hızı nasıl değişir?

11. Denklemleri aşağıdaki gibi olan reaksiyonlar için kütle hareket yasasını yansıtan bir denklem yazın:
a) 2NO+O₂↔2NO₂;
b) I₂+H₂↔2HI

12. Yiyecekler neden buzdolabında saklanır?

Viskozite nedir ve hangi faktörlere bağlıdır? Viskozite hangi birimlerde ölçülür?

viskozite- transfer fenomenlerinden biri, akışkan cisimlerin (sıvılar ve gazlar) özelliği, parçalarından birinin diğerine göre hareketine direnme özelliği. Sonuç olarak, bu harekete harcanan iş, ısı şeklinde dağılır.

Sıvılarda ve gazlarda iç sürtünme mekanizması, rastgele hareket eden moleküllerin momentumu bir katmandan diğerine aktarması gerçeğinde yatmaktadır, bu da hızların hizalanmasına yol açar - bu, bir sürtünme kuvvetinin tanıtılmasıyla tanımlanır.

Viskozite, sıvının bileşimine ve yapısına, ayrıca sıcaklığa ve basınca bağlıdır. Bileşimin etkisini hesaba katmak için sıvıları karşılaştırmak için ortak bir sıcaklık seçmek gerekir. Varlıklarının farklı sıcaklık aralığı ve sıvıların viskozitesinin sıcaklığa farklı bağımlılığı nedeniyle, benzer bileşime sahip sıvılar için bile tüm sıvılar için böyle bir sıcaklık bulmak imkansız ve zordur.

Dinamik viskoziteyi ayırt edin (birim uluslararası sistem birimler (SI) - Pa s, CGS sisteminde - denge; 1 Pa s = 10 denge) ve kinematik viskozite (SI birimi - m/s, CGS - stokes, sistem dışı birim - Engler derecesi). Kinematik viskozite, dinamik viskozitenin bir maddenin yoğunluğuna oranı olarak elde edilebilir ve kökenini, belirli bir hacmin yerçekimi etkisi altında kalibre edilmiş bir delikten akmak için geçen süreyi ölçmek gibi klasik viskozite ölçüm yöntemlerine borçludur. . Viskoziteyi ölçmek için bir cihaza viskozimetre denir.