Скорость химической реакции — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Ско́рость хими́ческой реа́кции — изменение количества одного из реагирующих веществ за единицу времени в единице реакционного пространства. Является ключевым понятием химической кинетики. Скорость химической реакции — величина всегда положительная, поэтому, если она определяется по исходному веществу (концентрация которого убывает в процессе реакции), то полученное значение умножается на −1.

Например, для реакции: A+B→C+D{\displaystyle A+B\rightarrow C+D} выражение для скорости выглядит: v=d[C]dt=−d[A]dt.{\displaystyle v={\frac {d[C]}{dt}}=-{\frac {d[A]}{dt}}.}

В 1865 году Н. Н. Бекетовым и в 1867 году Гульдбергом и Вааге был сформулирован закон действующих масс: скорость химической реакции в каждый момент времени пропорциональна концентрациям реагентов, возведенным в степени, равные их стехиометрическим коэффициентам.

Для элементарных реакций показатель степени при значении концентрации каждого вещества равен его стехиометрическому коэффициенту, для сложных реакций это правило не соблюдается. Кроме концентрации на скорость химической реакции оказывают влияние следующие факторы:

Если мы рассмотрим самую простую химическую реакцию A + B → C, то мы заметим, что мгновенная скорость химической реакции величина непостоянная.

Влияние концентрации веществ на скорость реакции[править | править код]

Изучение различных кинетических кривых показывает, что скорость уменьшения концентрации реагента со временем падает. Наблюдаемое падение скорости, очевидно, связано с уменьшением концентрации реагентов. Кинетические исследования подтверждают правильность этого предположения, выражаемого в наиболее общем виде с помощью закона действующих масс для скорости реакции. Закон действующих масс не применяется для твёрдых веществ.

Факторы, влияющие на скорость химической реакции

Скорость химической реакции зависит от природы реагирующих веществ и условий протекания реакции: концентрации с, температуры />t/> , />присутствия катализаторов, а также от некоторых других факторов (например, от давления — для газовых реакций, от измельчения — для твердых веществ, от радиоактивного облучения)./>

Влияние концентраций реагирующих веществ. />Чтобы осуществля­лось химическое взаимодействие веществ А и В, их молекулы (части­цы) должны столкнуться. Чем больше столкновений, тем быстрее протекает реакция. Число же столкновений тем больше, чем выше концентрация реагирующих веществ. Отсюда на основе обширного экспериментального материала сформулирован основной за­кон химической кинетики, устанавливающий зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ:/>

Cкорость  химической реакции  пропорциональна произведению  концентра­ций реагирующих веществ.

Для реакции (/> I/> ) этот закон выразится уравнением/>

v/> = />kc_A/> />c_B/> , />      (1)/>

где с_А  и с_В   — концентрации веществ А и В, моль/л; />k/> — />коэффициент/> пропорциональности, называемый константой скорости реакции. Основной закон химической кинетики часто называют законом действующих масс./>

Из уравнения (1) нетрудно установить физический смысл константы скорости />k/> : она численно равна скорости реакции, когда концентрации каждого из реагирующих веществ сос­тавляют 1 моль/л или когда их произведение равно единице./>

Константа скорости реакции />k/> />зависит от природы реагирующих веществ и от температуры, но не зависит от их концентраций./>

Уравнение (1), связывающее скорость реакции с концентрацией реагирующих веществ, называется кинетическим уравнением реакции. Если опытным путем определено кинетическое уравнение реакции, то с его помощью можно вычислять скорости при других концентрациях тех же реагирующих веществ./>

Влияние температуры/> ./>

Зависимость скорости реакции от температу­ры определяется

правилом Вант-Гоффа:/>

При повышении температуры на каждые 10^о скорость большинства реакций увеличивается в 2-4 раза.

Математически эта зависимость выражается соотношением/>

 />

v_t/>/> _2/> = />v_t/> _1/> γ/>  , />

где />v_t/> _1/>/>, />v_t/> _2/> —  />скорости реакции  соответственно при  начальной  (/> t/> _1/> ) и конечной (/> t/> _2/> ) температурах, а />γ/> — />температурный коэффициент скоро­сти реакции, который показывает, во сколько раз увеличивается ско­рость реакции с повышением температуры реагирующих веществ на 10°./>

Правило Вант-Гоффа является приближенным и применимо лишь для ориентировочной оценки влияния температуры на скорость реак­ции. Температура влияет на скорость химической реакции, увеличивая константу скорости./>

Тест на скорость реакции и ее зависимость от различных факторов.

Задание №1

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, которые приводят к уменьшению скорости реакции

C₂H₄ + H₂ → C₂H₆

1) понижение температуры

2) увеличение концентрации этилена

3) использование катализатора

4) уменьшение концентрации водорода

5) повышение давления в системе

Решение

Задание №2

Скорость прямой реакции

N₂ + 3H₂ ⇄ 2NH₃ + Q

возрастает при:

1) увеличении концентрации азота

2) уменьшении концентрации азота

3) увеличении концентрации аммиака

4) уменьшении концентрации аммиака

5) повышении температуры

Решение

Задание №3

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, от которых не зависит скорость реакции

2C_(тв) + CO_2(г) → 2CO_(г)

1) степень измельчения угля

2) температура

3) количество угля

4) концентрация CO

5) концентрация CO₂

Решение

Задание №4

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, при которых скорость реакции

CaO_(тв) + 3С_(тв) → CaC_2(тв) + CO_(г)↑

возрастает.

1) повышение концентрации CO

2) понижение температуры

3) повышение давления

4) повышение температуры

5) степень измельчения CaO

Решение

Задание №5

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, которые не оказывают влияния на скорость реакции

HCOOCH_3(ж) + H₂O_(ж) → HCOOH_(ж) + CH₃OH_(ж)

1) изменение концентрации HCOOCH₃

2) использование катализатора

3) повышение давления

4) повышение температуры

5) изменение концентрации HCOOH

Решение

Задание №6

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции

S_(тв) + O_2(г) → SO_2(г)

1) увеличение концентрации сернистого газа

2) повышение температуры

3) уменьшение концентрации кислорода

4) понижение температуры

5) увеличение концентрации кислорода

Решение

Задание №7

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, которые не влияют на скорость реакции

Na₂SO_3(р—р) + 3HCl_(р—р) → 2NaCl_(р—р) + SO₂↑ + H₂O

1) изменение концентрации соляной кислоты

2) изменение давления

3) изменение температуры

4) изменение концентрации сульфита натрия

5) изменение концентрации хлорида натрия

Решение

Задание №8

Из предложенного перечня веществ выберите по две пары, реакция между которыми протекает с наибольшей скоростью при комнатной температуре:

1) цинк и сера

2) растворы карбоната натрия и хлорида калия

3) калий и разбавленная серная кислота

4) магний и соляная кислота

5) медь и кислород

Решение

Задание №9

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции

CH_4(г) + 2O_2(г) → CO_2(г) + H₂O_(г)

1) увеличение концентрации кислорода

2) понижение температуры

3) увеличение концентрации углекислого газа

4) увеличение концентрации метана

5) понижение давления

Решение

Задание №10

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции

2AgNO_3(тв) → 2Ag_(тв) + O_2(г) + 2NO_2(г)

1) понижение давления в системе

2) повышение давления в системе

3) повышение температуры

4) степень измельчения серебра

5) степень измельчения нитрата серебра

Решение

Задание №11

Из предложенного перечня веществ выберите по две пары, реакция между которыми протекает с наименьшей скоростью при комнатной температуре:

1) сульфат меди (р-р) и гидроксид натрия (р-р)

2) натрий и вода

3) магний и вода

4) кислород и цинк

5) серная кислота (р-р) и карбонат калия (р-р)

Решение

Задание №12

Из предложенного перечня веществ выберите по две пары, скорость реакции между которыми повышается при увеличении давления:

1) Cu и O₂

2) Fe и H₂SO_4(р-р)

3) NH₃ и O₂

4) Zn и HCl_(р-р)

5) BaCl_2(р-р) и H₂SO_4(р-р)

Решение

Задание №13

Из предложенного перечня реакции выберите две реакции, скорость которых увеличивается при увеличении концентрации азота:

1) 6Li + N₂ = 2Li₃N

2) 2NH₃ = N₂ + 3H₂

3) 2NO = N₂ + O₂

4) 2NO + 2H₂ = N₂ + H₂O

5) N₂ + 3H₂ = 2NH₃

Решение

Задание №14

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции

Fe_(тв) + 2H⁺ → Fe²⁺ + H_2(г)↑

1) увеличение концентрации ионов железа

2) измельчение металлического железа

3) добавление нескольких кусочков железа

4) увеличение концентрации кислоты

5) уменьшение температуры

Решение

Задание №15

Из предложенного перечня веществ выберите по две пары, скорость реакции между которыми не зависит от увеличения площади поверхности соприкосновения реагентов:

1) сера и железо

2) кремний и кислород

3) водород и кислород

4) диоксид серы и кислород

5) цинк и соляная кислота

Решение

Задание №16

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции азота с водородом:

1) увеличение температуры

2) использование ингибитора

3) использование катализатора

4) уменьшение концентрации аммиака

5) уменьшение концентрации водорода

Решение

Задание №17

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, которые не приводят к изменению скорости реакции

CH₃COOC₂H₅ + OH^— → CH₃COO^— + C₂H₅OH

1) изменение температуры

2) изменение концентрации C₂H₅OH

3) изменение концентрации щелочи

4) изменение концентрации CH₃COO^—

5) изменение концентрации CH₃COOC₂H₅

Решение

Задание №18

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, которые приводят к изменению скорости реакции между медью и азотной кислотой:

1) увеличение массы меди

2) увеличение концентрации кислоты

3) уменьшение температуры

4) уменьшение объема кислоты

5) увеличение объема колбы

Решение

Задание №19

Из предложенного перечня выберите два внешних воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции железа с серой:

1) повышение давления в системе

2) понижение температуры

3) добавление сульфида железа(II)

4) увеличение степени измельчения железа

5) повышение температуры

Решение

Задание №20

Из предложенного перечня выберите два внешних воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции между растворами медного купороса и гидроксида натрия:

1) понижение давления в системе

2) увеличение концентрации щёлочи

3) повышение давления в системе

4) увеличение концентрации сульфата меди

5) понижение температуры

Решение

Задание №21

Из предложенного перечня выберите два внешних воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции между растворами медного купороса и сульфида натрия:

1) использование ингибитора

2) повышение давления в системе

3) увеличение концентрации сульфида натрия

4) увеличение концентрации сульфата меди(II)

5) понижение температуры

Решение

Задание №22

Из предложенного перечня выберите два внешних воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции

CH₃-CH=CH_2(г) + H_2(г) → CH₃-CH₂-CH_3(г)

1) понижение температуры

2) увеличение концентрации водорода

3) использование ингибитора

4) уменьшение концентрации водорода

5) повышение давления в системе

Решение

Задание №23

Из предложенного перечня выберите два внешних воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции азота с водородом:

1) понижение температуры

2) увеличение концентрации азота

3) использование ингибитора

4) уменьшение концентрации водорода

5) повышение давления в системе

Решение

Задание №24

Из предложенного перечня выберите две реакции, для которых увеличение давления приводит к увеличению скорости реакции:

1) 2KOH + H₂SO₄ = K₂SO₄ + 2H₂O

2) 2P + 5Cl₂ = 2PCl₅

3) Fe₂O₃ + H₂ = 2FeO + H₂O

4) Ca + 2H₂O_(ж) = Ca(OH)₂+ H₂

5) Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu

Решение

Задание №25

Из предложенного перечня выберите две реакции, для которых уменьшение концентрации кислоты приводит к уменьшению скорости реакции:

1) SO₂ + H₂O = H₂SO₃

2) PCl₅ + 4H₂O = 5HCl + H₃PO₄

3) Al₂O₃ + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O

4) Mg + 2H⁺ = Mg²⁺ + H₂

5) Cl₂ + H₂O = HCl + HClO

Решение

Задание №26

Из предложенного перечня воздействий выберите два таких, которые приведут к уменьшению скорости реакции

4FeS_2(тв.) + 11O₂ = 2Fe₂O₃ + 8SO₂ + Q

1) повышение концентрации диоксида серы

2) понижение температуры

3) добавление катализатора

4) измельчение FeS₂

5) снижение давления

Решение

Задание №27

Из предложенного перечня воздействий выберите два таких, которые не приводят к увеличению скорости реакции

N₂ + 3H₂ = 2NH₃

1) снижение давления

2) увеличение концентрации аммиака

3) добавление катализатора

4) увеличение концентрации водорода

5) увеличение давления

Решение

Задание №28

Из предложенного перечня воздействий выберите два таких, которые приведут к увеличению скорости реакции

Zn + 2H⁺ = Zn²⁺ + H₂ + Q

1) снижение температуры

2) добавление дополнительного количества цинка

3) добавление дополнительного количества кислоты той же концентрации

4) увеличение концентрации кислоты

5) измельчение цинка

Решение

Задание №29

Из предложенного перечня способов воздействия выберите два таких, от которых увеличится скорость реакции

ZnS_(тв.) + 2H⁺ = Zn²⁺ + H₂

1) добавление кварцевого песка

2) добавление дополнительного количества ZnS

3) повышение давления

4) измельчение сульфида цинка

5) повышение температуры

Решение

Задание №30

Из предложенного перечня способов воздействия выберите два таких, от которых возрастает скорость реакции

2NH_3(г) = N_2(г) + 3H_2(г) – Q

1) добавление кварцевого песка

2) добавление катализатора

3) понижение давления

4) понижение температуры

5) увеличение концентрации аммиака

Решение

Задание №31

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два таких, которые приведут к увеличению скорости реакции цинка с серой:

1) повышение давления

2) добавление дополнительного количества цинка

3) охлаждение

4) измельчение серы

5) нагревание

Решение

Задание №32

Из предложенного перечня реакций выбери две такие, скорости которых будут наибольшими при комнатной температуре:

1) Zn + HCl_{(20% р-р)}

2) Zn + HCl_{(15% р-р)}

3) Zn + HCl_{(30% р—р)}

4) Fe + O₂

5) CH₃COOH_(р-р) + NaOH_(р-р)

Решение

Задание №33

Из предложенного перечня воздействий выберите два таких, которые приведут к увеличению скорости реакции

Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu

1) увеличение концентрации ионов железа

2) увеличение концентрации ионов меди

3) измельчение меди

4) измельчение железа

5) добавление дополнительного количества железа

Решение

Задание №34

Из предложенного перечня воздействий выберите два таких, которые не приведут к изменению скорости реакции цинка с бромоводородной кислотой:

1) добавление дополнительного количества бромоводородной кислоты с более высокой концентрацией

2) увеличение концентрации бромида цинка

3) повышение температуры

4) повышение давления

5) измельчение цинка

Решение

Задание №35

Из предложенного перечня выберите две пары веществ, скорость реакции между которыми зависит от площади их соприкосновения:

• 1. HCl(р-р) + NaOH(р-р)
• 2. Zn + HCl(р-р)
• 3. CO + O₂
• 4. Na + O₂
• 5. CO + H₂

Решение

Задание №36

Из предложенного перечня воздействий выберите два таких, которые приводят к увеличению скорости реакции

CO_(г) + 2H_2(г) = CH₃OH_(г) + Q

1) повышение концентрации метанола

2) добавление катализатора

3) понижение температуры

4) увеличение объема реакционного сосуда

5) увеличение давления

Решение

Задание №37

Из предложенного перечня факторов выберите такие, от которых зависит скорость реакции между цинком и раствором сульфата меди:

1) концентрация сульфата цинка

2) площадь контакта между реагентами

3) объем реакционного сосуда

4) объем взятого для реакции раствора сульфата меди

5) температура

Решение

Задание №38

Из предложенного перечня воздействий выберите два таких, которые приведут к снижению скорости реакции между цинком и раствором серной кислоты:

1) добавление цинка

2) добавление воды

3) добавление дополнительного количества такого же раствора серной кислоты

4) увеличение объема реакционного сосуда

5) понижение температуры

Решение

Задание №39

Из предложенного перечня воздействий выберите два таких, которые приведут к увеличению скорости реакции обжига сульфида цинка

2ZnS + 3O₂ = 2ZnO + 2SO₂ + Q

1) измельчение оксида цинка

2) использование ингибитора

3) повышение давления

4) снижение концентрации SO₂

5) повышение температуры

Решение

Задание №40

Из предложенного перечня воздействий выберите два таких, которые приводят к изменению скорости реакции

2H⁺ + Cu(OH)₂ = Cu²⁺ + 2H₂O

1) добавление гидроксида меди

2) снижение концентрации катионов Cu²⁺

3) разбавление кислоты

4) повышение давления

5) понижение температуры

Решение

Задание №41

Из предложенного перечня воздействий выберите два таких, которые приведут к уменьшению скорости реакции железа с раствором хлорида меди (II):

1) охлаждение реакционной смеси

2) добавление воды

3) повышение давления

4) увеличение концентрации ионов железа

5) добавление индикатора

Решение

Задание №42

Из предложенного перечня факторов выберите два таких, от которых зависит скорость реакции цинка с бромоводородной кислотой:

1) давление

2) массовая доля HBr в растворе

3) наличие индикатора

4) площадь контакта между реагентами

5) концентрация ионов цинка в растворе

Решение

Задание №43

Из предложенного перечня реакций выберите две таких, которые протекают с наибольшей скоростью в обычных условиях:

1) Mg + HCl (10% р-р)

2) Fe + HCl (10% р-р)

3) Zn + HCl (10% р-р)

4) Cu + HCl (10% р-р)

5) Cu + CH₃COOH (20% р-р)

Решение

Задание №44

Из предложенного перечня реакций выберите две таких, которые протекают с наибольшей скоростью в обычных условиях:

• 1. Rb + H₂O
• 2. Na + H₂O
• 3. K + H₂O
• 4. Cs + H₂O
• 5. Li + H₂O

Решение

Задание №45

Из предложенного перечня факторов выберите два таких, от которых зависит скорость реакции между цинком и водным раствором серной кислоты:

1) площадь поверхности соприкосновения реагентов

2) давление

3) обьем добавленного для реакции раствора кислоты

4) доля воды в растворе кислоты

5) концентрация катионов цинка в растворе

Решение

Задание №46

Из предложенного перечня факторов выберите два таких, от которых зависит скорость реакции между 1 моль азота и 3 моль водорода:

1) площадь поверхности соприкосновения реагентов

2) давление

3) форма реакционного сосуда

4) объем реакционного сосуда

5) наличие в реакционной смеси гелия

Решение

Задание №47

Из предложенного перечня взаимодействий выберите два таких, скорость которых не зависит от площади контакта между реагентами:

1) SO₂ + O₂

2) S + Fe

3) Zn + O₂

4) NaOH_(р—р) + HCl_(р—р)

5) Cu + Cl₂

Решение

Задание №48

Скорость прямой реакции

2SO₂ + O₂ ⇄ 2SO₃ + Q

возрастает при:

1) повышении температуры

2) увеличении концентрации оксида серы (VI)

3) увеличении концентрации кислорода

4) уменьшении концентрации оксида серы (VI)

5) уменьшении концентрации диоксида серы

Решение

Задание №49

Из предложенного перечня факторов выберите два таких, от которых не зависит скорость реакции

S_(тв) + O_2(г) → SO_2(г)

1) температура

2) концентрация SO₂

3) масса серы

4) степень измельчения серы

5) концентрация O₂

Решение

Задание №50

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, при которых скорость реакции

2Al₂O_3(тв) + 9С_(тв) → Al₄C_3(тв) + 6CO_(г)↑

возрастает.

1) повышение температуры

2) понижение температуры

3) повышение концентрации CO

4) измельчение Al₂O₃

5) повышение давления

Решение

Задание №51

Зависит от площади контакта между реагентами реакция между:

1) водородом и кислородом

2) растворами нитрата бария и серной кислоты

3) цинком и кислородом

4) оксидом кальция и углеродом

5) водородом и хлором

Решение

Задание №52

Из предложенного перечня реакций выберите две таких, которые протекают наиболее быстро:

1) Zn²⁺ + 2OH^— = Zn(OH)₂

2) Zn + 2OH^— + 2H₂O = [Zn(OH)₄]^2- + H₂

3) Zn + H₂O = ZnO + H₂

4) Zn²⁺ + S^2- = ZnS

5) Zn + S = ZnS

Решение

Задание №53

Из предложенного перечня реакций выберите две таких, которые протекают наиболее быстро при обычных условиях:

1) Ca²⁺ + CO₃^2- = CaCO₃

2) Ca + H₂O = Ca²⁺ + H₂

3) Ca + 2H⁺ = Ca²⁺ + H₂

4) Ca + H₂ = CaH₂

5) Ca²⁺ + 2F^— = CaF₂

Решение

Задание №54

Из предложенного перечня факторов выберите два таких, от которых не зависит скорость реакции алюминия с раствором щелочи:

1) объем раствора щелочи

2) массовая доля щелочи в растворе

3) степень измельчения алюминия

4) масса алюминия

5) температура

Решение

Задание №55

Из предложенного перечня факторов выберите два таких, от которых зависит скорость реакции между железом и раствором соляной кислоты:

1) объем колбы

2) температура

3) давление

4) концентрация кислоты

5) объем раствора кислоты

Решение

Задание №56

Из предложенного перечня реакций выберите две такие, скорость которых зависит от концентрации водорода:

1) 2H⁺ + CaCO₃ = Ca²⁺ + H₂O + CO₂

2) H₂ + 2Li = 2LiH

3) H⁺ + OH^— = H₂O

4) 2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂

5) CuO + H₂ = Cu + H₂O

Решение

Задание №57

Из предложенного перечня химических реакций выберите две такие, скорость которых увеличится при повышении давления:

1) Na₂CO₃ + 2HCl_(р—р) = CO₂ + H₂O + 2NaCl

2) 2SO₂ + Ca(OH)₂ = Ca(HSO₃)₂

3) Fe + S = FeS

4) NH_3(р—р) + HCl_(р—р) = NH₄Cl_(р—р)

5) NH_3(г) + HCl_(г) = NH₄Cl_(тв)

Решение

Задание №58

Из предложенного перечня выберите две пары реагентов, скорость реакции между которыми зависит от площади поверхности соприкосновения между ними:

1) раствор серной кислоты и раствор карбоната натрия

2) водород и рубидий

3) водород и хлор

4) азот и водород

5) раствор серной кислоты и карбонат кальция

Решение

Задание №59

Из предложенного перечня выберите две пары реагентов, скорость реакции между которыми может зависеть от объема реакционного сосуда:

1) цинк и раствор соляной кислоты

2) водород и хлор

3) медь и концентрированная серная кислота

4) литий и сера

5) азот и водород

Решение

Задание №60

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, которые приводят к уменьшению скорости реакции

CuO + H₂ → Cu + H₂O

1) увеличение концентрации водорода

2) повышение давления в системе

3) понижение температуры

4) уменьшение концентрации водорода

5) использование катализатора

Решение

Задание №61

Из предложенного перечня веществ выберите по две пары, реакция между которыми протекает с наибольшей скоростью при комнатной температуре:

1) литий и раствор соляной кислоты

2) растворы сульфита калия и бромида натрия

3) железо и сера

4) цинк и раствор щелочи

5) натрий и кремний

Решение

Задание №62

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции

CaCO_3(тв) → CaO_(тв) + CO_2(г)

1) измельчение карбоната кальция

2) понижение давления в системе

3) повышение температуры

4) измельчение оксида кальция

5) повышение давления в системе

Решение

Задание №63

Из предложенного перечня веществ выберите по две пары, реакция между которыми протекает с наименьшей скоростью при комнатной температуре:

1) кислород и медь

2) литий и вода

3) нитрат серебра (р-р) и бромид калия (р-р)

4) азотная кислота (р-р) и карбонат натрия (р-р)

5) магний и вода

Решение

Задание №64

Из предложенного перечня веществ выберите по две пары, скорость реакции между которыми повышается при увеличении давления:

1) Fe и Cl₂

2) Fe + S

3) Zn и HCl_(р-р)

4) NH_3(р-р) + HCl_(р-р)

5) NH_3(г) + HCl_(г)

Решение

Задание №65

Из предложенного перечня реакции выберите две реакции, скорость которых увеличивается при увеличении концентрации водорода:

1) 2NH₃ = N₂ + 3H₂

2) N₂ + 3H₂ = 2NH₃

3) 2H⁺ + Zn = Zn²⁺ + H₂

4) Ba + H₂ = BaH₂

5) Zn + 2NaOH = Na₂ZnO₂ + H₂

Решение

Задание №66

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции

Zn_(тв) + 2OH^— + 2H₂O→ [Zn(OH)₄]^2- + H_2(г)↑

1) измельчение цинка

2) уменьшение температуры

3) добавление нескольких кусочков цинка

4) увеличение концентрации ионов [Zn(OH)₄]^2-

5) увеличение концентрации щелочи

Решение

Задание №67

Из предложенного перечня веществ выберите по две пары, скорость реакции между которыми не зависит от увеличения площади поверхности соприкосновения реагентов:

1) угарный газ и водород

2) сера и железо

3) цинк и бром

4) железо и соляная кислота

5) сероводород и диоксид серы

Решение

Задание №68

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции

2H₂ + CO = CH₃OH

1) уменьшение концентрации водорода

2) использование ингибитора

3) увеличение температуры

4) уменьшение концентрации CH₃OH

5) использование катализатора

Решение

Задание №69

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, которые приводят к изменению скорости реакции между цинком и соляной кислотой:

1) увеличение объема колбы

2) уменьшение объема кислоты

3) увеличение концентрации кислоты

4) увеличение массы цинка

5) повышение температуры

Решение

Задание №70

Из предложенного перечня выберите два внешних воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции натрия с водородом:

1) понижение давления в системе

2) понижение температуры

3) добавление гидрида натрия

4) увеличение степени измельчения натрия

5) повышение температуры

Решение

Задание №71

Из предложенного перечня выберите две реакции, для которых снижение давления в системе приводит к снижению скорости реакции:

1) Zn + FeCl₂ = ZnCl₂ + Fe

2) CuO + H₂ = Cu₂O + H₂O

3) Ca(OH)₂ + 2HCl_(р—р) = CaCl₂ + 2H₂O

4) 2Li + 2H₂O_(ж) = 2LiOH + H₂

5) S + 3F₂ = SF₆

Решение

Задание №72

Из предложенного перечня воздействий выберите два таких, которые приведут к уменьшению скорости реакции

Al₄C_3(тв.) + 6O₂ = 2Al₂O₃ + 3CO₂ + Q

1) снижение давления

2) повышение концентрации углекислого газа

3) добавление катализатора

4) понижение температуры

5) измельчение оксида алюминия

Решение

Задание №73

Из предложенного перечня воздействий выберите два таких, которые приведут к увеличению скорости реакции

Fe + 2H⁺ = Fe²⁺ + H₂ + Q

1) увеличение концентрации кислоты

2) повышение давления

3) снижение температуры

4) измельчение железа

5) добавление дополнительного количества железа

Решение

Задание №74

Из предложенного перечня реакций выбери две такие, скорости которых будут наибольшими при комнатной температуре:

1) Fe + H₂SO₄ (8% р-р)

2) HCOOH_(р—р) + Ba(OH)_2(р—р)

3) Cu + O₂

4) Fe + H₂SO₄ (4% р-р)

5) Fe + H₂SO₄ (12% р-р)

Решение

Задание №75

Из предложенного перечня воздействий выберите два таких, которые приведут к увеличению скорости реакции

Zn + FeBr₂ = ZnBr₂ + Fe

1) увеличение концентрации ионов железа

2) увеличение концентрации ионов цинка

3) измельчение цинка

4) измельчение железа

5) добавление дополнительного количества цинка

Решение

Задание №76

Из предложенного перечня выберите две пары веществ, скорость реакции между которыми зависит от площади их соприкосновения:

1) HCl_(г) + NH_3(г)

2) HCl_(р-р) + NH_3(р-р)

3) N₂ + H₂

4) Fe + H₂SO_4(р—р)

5) Cu + Br₂

Решение

Задание №77

Из предложенного перечня воздействий выберите два таких, которые приводят к изменению скорости реакции

2H⁺ + CaCO₃ = Ca²⁺ + H₂O + CO₂

1) понижение температуры

2) повышение давления

3) добавление воды

4) добавление карбоната кальция

5) снижение концентрации катионов Ca²⁺ в растворе

Решение

Задание №78

Из предложенного перечня воздействий выберите два таких, которые приведут к уменьшению скорости реакции цинка с раствором сульфата меди (II):

1) увеличение концентрации ионов цинка

2) добавление воды

3) повышение давления

4) удаление некоторой части цинка

5) охлаждение реакционной смеси

Решение

Задание №79

Из предложенного перечня факторов выберите два таких, от которых зависит скорость реакции железа с раствором соляной кислоты:

1) площадь поверхности соприкосновения между реагентами

2) концентрация ионов Fe²⁺ в растворе

3) наличие индикатора

4) давление

5) массовая доля HCl в растворе

Решение

Задание №80

Из предложенного перечня реакций выберите две таких, которые протекают с наибольшей скоростью в обычных условиях:

1) Al + H₂SO₄(5% р-р)

2) Zn + H₂SO₄(5% р-р)

3) Fe + H₂SO₄(5% р-р)

4) Cu + H₂SO₄(5% р-р)

5) Cu + CH₃COOH(10% р-р)

Решение

Задание №81

Из предложенного перечня реакций выберите две таких, которые протекают с наибольшей скоростью в обычных условиях:

• 1. Sr + H₂O
• 2. Cs + H₂O
• 3. Fe + H₂O
• 4. Rb + H₂O
• 5. Mg + H₂O

Решение

Задание №82

Из предложенного перечня реакций выберите две такие, скорость которых зависит от концентрации водорода:

1) 3Fe₂O₃ + H₂ = 2Fe₃O₄ + H₂O

2) H⁺ + OH^— = H₂O

3) 2H⁺ + FeS = Fe²⁺ + H₂S

4) Ba + 2H₂O = Ba(OH)₂ + H₂

5) Ca + H₂ = CaH₂

Решение

Задание №83

Из предложенного перечня веществ выберите по две пары, реакция между которыми протекает с наибольшей скоростью при комнатной температуре:

1) медь и кислород

2) растворы карбоната натрия и хлорида калия

3) натрий и кремний

4) калий и раствор серной кислоты

5) алюминий и раствор щелочи

Решение

Задание №84

Из предложенного перечня внешних воздействий выберите два воздействия, которые приводят к увеличению скорости реакции

4Al(NO₃)_3(тв) → 2Al₂O₃ + 12NO₂ + 3O₂

1) измельчение оксида алюминия

2) понижение давления в системе

3) повышение температуры

4) измельчение нитрата алюминия

5) повышение давления в системе

6 советов, как развить реакцию и скорость

Иногда от скорости реакции зависит жизнь, но и без экстремальных условий умение быстро отвечать на внешние события будет полезным. Активизируйте реакции и ваши движения станут скоординированными и точными.

Что такое быстрая реакция и от чего она зависит

Реакция – это способность мозга быстро отвечать на внешние раздражители. Скорость реакции – это время, которое проходит от момента действия внешнего раздражителя до реакции организма на него.

Сначала наши органы чувств воспринимают какой-либо раздражитель и реагируют на него: нервные импульсы передаются от рецепторов (нервных окончаний) в кору головного мозга. Здесь происходит распознавание сигналов, их обработка, классификация и оценка. Затем подключается зона, контролирующая движения тела, и в работу включаются мышцы. Каждый такой этап требует времени.

У всех людей скорость реакции разная. Встречаются и крайности, когда поведение одних напоминает замедленную съемку, а реакция других молниеносна. Например, японская секретарша Миит за одну минуту ставит 100 печатей. Самый быстрый стрелок в мире Дж. Микулек за полсекунды делает 5 выстрелов из револьвера. Японец Макисуми собирает кубик Рубика за 12,5 секунды.

Любопытно, что самая быстрая мышечная реакция – у хладнокровных животных. Например, пальмовая саламандра, заметившая жертву, выбрасывает свой язык со скоростью 15 м в секунду. Быстрой реакцией обладают мангусты – благодаря ей они заслужили славу лучших охотников на змей. Молниеносная реакция и у наших любимых кошек.

Для человека быстрая реакция, казалось бы, утратила былое жизненно важное значение: ему уже не нужно быстро уворачиваться от лап диких животных, чтобы не быть съеденным, или же, наоборот, охотиться за ними, чтобы не остаться без обеда.

Однако думать, что быстрая реакция нам ни к чему, было бы ошибочно. Она необходима спортсменам – футболистам, хоккеистам, теннисистам, боксерам, дзюдоистам и др. И не только для того, чтобы ставить рекорды, но и во избежание травм. Быстрая реакция требуется представителям многих профессий – пилотам, водителям, капитанам, машинистам, хирургам и пр. Людям с быстрой реакцией отдают предпочтение и многие работодатели, например в сферах, где нужно быстро реагировать на изменения рынка.

По сути, быстрая реакция нужна всем, чтобы максимально обезопасить себя на улице и дома: правильно вести себя в критической ситуации, несущей угрозу для здоровья или жизни.

Скорость реакции измеряется в мс – миллисекундах. 1 секунда – это 1 000 мс. Чем меньше будет эта величина, тем выше будет скорость реакции. У большинства людей она составляет 230–270 мс. Показатели от 270 мс и выше говорят о замедленной реакции. Пилоты истребителей, спортивные звезды показывают результаты 150 – 170 мс.

Наиболее быстрая реакция у людей в возрасте примерно от 18 до 40 лет. Ее скорость повышается в середине дня – в период наивысшей работоспособности. У утомленного человека она снижается. Это может быть незаметно, если работа не требует быстрой реакции, но при совершении сложных действий возможность совершить ошибку возрастает.

Замедляется реакция и под воздействием алкоголя и наркотических средств. Кроме того, имеет значение психическое состояние человека: негативные эмоции угнетают нервную деятельность, что неблагоприятно сказывается на его реакциях, позитивные же их значительно ускоряют.

На скорость реакции влияет и вид раздражителя: быстрее всего люди реагируют на тактильные и звуковые раздражители, несколько медленнее – на зрительные.

Как стать быстрее

Есть несколько способов научиться реагировать быстрее:

1. Загружать мозг работой

У людей старшего возраста процесс обработки информации, поступающей в головной мозг от органов чувств, замедляется. Это происходит по разным причинам, в том числе и потому, что большинство из них перестают учиться, не стремятся к познанию нового и не хотят выходить из привычной им зоны комфорта. Безделье, просмотр бессмысленных передач, не заставляющих мозг напрягаться, запускают процесс деградации личности, влияющий и на скорость реакции.

Чтобы мозг со временем не атрофировался, его нужно постоянно загружать работой, ставить перед ним новые задачи, и тогда не придется сетовать на замедленную реакцию.

2. Исключаем вредные привычки

У человека, что называется, «перебравшего» создается ложное впечатление, что под влиянием выпитого он становится более раскованным, свободным и в состоянии сконцентрироваться и управлять своим поведением. Но практика показывает обратное: из-за отсутствия быстрой реакции пьяные очень часто становятся жертвами преступлений и участниками аварий.

3. Высыпаемся

Постоянно находиться в состоянии максимальной сосредоточенности и концентрации невозможно. Непременно наступит сбой, когда мы не сможем вовремя отреагировать на опасность. Поэтому периоды концентрации должны чередоваться с периодами расслабления. И полноценный сон – прекрасная возможность дать нервной системе «перезагрузиться», пополнить свои энергетические запасы. Кроме того, при недостатке сна снижается острота зрения, что также негативно сказывается на скорости реакций.

4. Контролируем эмоции

Прежде всего нужно научиться не поддаваться страху. С одной стороны, страх сигнализирует об опасности. С другой, — он не мобилизует человека, а тормозит процесс обработки информации в мозгу. Многим знакомо чувство, когда в минуты опасности человек ощущает себя словно парализованным и не в силах сдвинуться с места. Его реакции замедленны, и он не способен дать адекватный ответ. Правильно и быстро отреагировать на раздражитель можно лишь в состоянии отсутствия страха.

Благодаря специальным тренировкам, несущим смысловую нагрузку, то есть имитирующим опасность в реальной жизни, можно избавиться от некоторых страхов и приобрести навыки быстрого реагирования, которые пригодятся в сложной ситуации.

К примеру, звук щелчка, произведенного напарником, может имитировать выстрел и служить сигналом к тому, что надо быстро отскочить в сторону, пригнуться или упасть на землю. Эффект должен быть внезапным – мы не должны контролировать раздражитель, то есть действия напарника.

Избавиться от страха, в частности падения при гололеде, поможет заранее разработанный «план». Например, падая на спину, мы должны быстро прижать подбородок к груди, чтобы не травмировать голову. Свои действия в данном случае мы можем проигрывать мысленно. Это ускорит нашу реакцию, благодаря чему если все-таки упадем, то избежим травмы.

5. Играем

Игры в футбол, волейбол, настольный и большой теннис прекрасно развивают быструю реакцию, поэтому стоить выбрать ту, которая по душе, и начать играть. Можно заняться жонглированием.

Любопытно, что скорость реакции развивают и компьютерные игры – это доказали ученые одного из американских университетов. В ходе эксперимента игроки показали высокие результаты по быстрому принятию решений не только в самой игре, но и в тестах на определение скорости реакции.

6. Тренируемся

Упражнения будут целесообразны лишь в том случае, если проводить их ежедневно, а не время от времени.

Наши подсознательные, интуитивные реакции (за них отвечает правое полушарие мозга) быстрее сознательных, аналитических, которыми ведает левое полушарие. Огромная роль последнего несомненна, но в критические моменты первым реагирует подсознание. И поскольку на раздражитель в первую очередь отзывается именно оно, тренировать скорость реакции можно, многократно повторяя одни и те же движения – до 200 за раз.

Приступая к тренировкам, стоит определиться, на что именно мы будем увеличивать скорость реакции: на слух, прикосновение или зрительный раздражитель. Вначале их лучше разделить, а уж потом тренировать все вместе.

Тренируем скорость слуховой реакции. Например, двое сидят за столом, где лежит какой-нибудь предмет. Третий ходит вокруг них и внезапно хлопает в ладоши. По этому сигналу каждый должен стремиться первым схватить данный предмет.

Тренируем скорость реакции на прикосновение. Тот, кто тренируется, не должен видеть своего тренера (можно завязать ему глаза). Один человек сидит за столом, второй, которого он не видит, должен неожиданно дотронуться до его плеча. В ответ тот должен хлопнуть в ладоши, прыгнуть в сторону и т. п.

Тренируем скорость зрительной реакции. Это очень важно, потому что большая часть информации поступает в мозг благодаря зрению.

Игра в «хлопушки». Двое становятся друг против друга, у обоих руки согнуты в локтях и подняты, ладони развернуты в сторону напарника. Один бьет своей ладонью по ладони другого. Его задача – угадать и вовремя убрать руку, по которой хочет ударить напарник.

Как вариант: руки обоих лежат на столе перед собой. Каждый по очереди старается одной рукой накрыть руку другого, а тот должен успеть ее отдернуть.

Кстати, эти игры многим знакомы с детства.

Но, конечно же, самый результативный способ увеличить скорость реакции – это заняться командными видами спорта, теннисом или единоборствами.

© Тимошенко Елена, BBF.RU

Урок»Скорость химической реакции.Факторы, влияющие на скорость химической реакции»

Цель урока

• обучающая: продолжить формирование понятия «скорость химических реакций», вывести формулы для вычисления скорости гомогенных и гетерогенных реакций, рассмотреть от каких факторов зависит скорость химических реакций;
• развивающая: учить обрабатывать и анализировать экспериментальные данные; уметь выяснять взаимосвязь между скоростью химических реакций и внешними факторами;
• воспитательная: продолжить развитие коммуникативных умений в ходе парной и коллективной работы; акцентировать внимание учащихся на важности знаний о скорости химической реакции протекающих в быту (коррозия металла, прокисание молока, гниение и др.)

Средства обучения: Д. мультимедийный проектор, компьютер, слайды по основным вопросам урока, CD-диск «Кирилл и Мефодий», таблицы на столах, протоколы лабораторной работы, лабораторное оборудование и реактивы;

Методы обучения: репродуктивный, исследовательский, частично поисковый;

Форма организации занятий: беседа, практическая работа, самостоятельная работа, тестирование;

Форма организации работы учащихся: фронтальная, индивидуальная, групповая, коллективная.

Содержание урока

1. Организация класса

Прогнозируемая деятельность учеников

Готовность класса к работе.

2. Подготовка к основному этапу усвоения учебного материала. Активизация опорных знаний и умений (Слайд 1, см. презентацию к уроку).

Тема урока «Скорость химических реакций.  Факторы, влияющие на скорость химической реакции».

Задача: выяснить, что есть скорость химической реакции, и от каких факторов она зависит. В ходе урока познакомимся с теорией вопроса по вышеназванной теме.  На практике подтвердим некоторые наши теоретические предположения.

Прогнозируемая деятельность учеников

Активная работа учащихся показывает их готовность к восприятию темы урока. Нужны знания учащихся о скорости химической реакции из курса 9 класса (внутрипредметная связь).

Обсудим следующие вопросы (фронтально, слайд 2):

1. Зачем нужны знания о скорости химических реакций?
2. Какими примерами можно подтвердить то, что химические реакции протекают с различными скоростями?
3. Как определяют скорость механического движения? Какова единица измерения этой скорости?
4. Как определяют скорость химической реакции?
5. Какие условия необходимо создать, чтобы началась химическая реакция?

Рассмотрим два примера (эксперимент проводит учитель).

На столе – две пробирки, в одной раствор щелочи (КOH), в другой – гвоздь; в обе пробирки приливаем раствор CuSO4.  Что мы наблюдаем?

Прогнозируемая деятельность учеников

На примерах учащиеся судят о скорости реакций и делают соответствующие выводы. Запись на доске проделанных реакций (двое учащихся).

В первой пробирке реакция произошла мгновенно, во второй – видимых изменений пока нет.

Составим уравнения реакций (два ученика записывают на доске уравнения):

1. CuSO₄  + 2КOH = Cu(OH)₂ + К₂SO_{4 ;} Cu²⁺ + 2OH^— = Cu(OH)₂
2. Fe + CuSO₄  = FeSO₄ + Cu ;  Fe⁰ + Cu²⁺  = Fe²⁺+ Cu⁰

Какой вывод по проведённым  реакциям мы можем сделать? Почему одна реакция идёт мгновенно, другая медленно? Для этого необходимо вспомнить, что есть химические реакции, к

Факторы влияющие на скорость химической реакции: в чем физический смысл константы и какова ее формула

Существует область в физической химии, которая занимается анализом скорости химических процессов, определением условий, воздействующих на увеличение или снижение скорости. Это направление называется химическая кинетика. Данная область науки изучает механизмы проведения и термодинамические особенности процессов. Полученные знания используются в научных целях, при производстве химических веществ, когда важно контролировать взаимодействие ингредиентов в реакторах.

Терминология

Под термином «скорость реакции» подразумевают эквивалентное изменение концентраций ингредиентов, участвующих в реакции, за обозначенную временную единицу. Для расчетов скорости предназначена специальная формула: ᴠ = ±C/t.

Единица измерения скорости – моль/л*с при проведении гомогенного процесса, когда реагирует весь объем. Для многостадийной реакции, когда есть четко обозначенные фазы, применяют другую единицу измерения – моль/м2*с.

Разноскоростные химические процессы

Химические компоненты могут взаимодействовать между собой с разной скоростью. К примеру, сталактиты формируются в результате нарастания карбоната кальция. Скорость роста образования – полмиллиметра за 100 лет. Так же медленно проходят другие биохимические реакции. Довольно низкой скоростью отличаются процессы синтеза белка и коррозия металлов.

Быстрее проходят другие процессы, для завершения которых требуется один или несколько часов. К таким реакциям относится приготовление пищи, когда происходит разложение и преобразование соединений, имеющихся в продуктах питания.

На протяжении определенного промежутка времени следует нагревать реакционный состав, который используется для синтеза некоторых полимеров.

К быстрым химическим реакциям следует отнести нейтрализацию, контактирование разбавленной уксусной кислоты с обычной пищевой содой, в результате чего выделяется углекислый газ. В перечень можно добавить реакцию натриевых солей с нитратом бария, по завершении которой в осадок выпадает нерастворимый сульфат бария.

Важно! Существует огромное количество химических процессов, которые протекают очень быстро и завершаются взрывом. Яркий пример – соединение калия и воды.

Факторы, влияющие на скорость реакции

Соединяя химические вещества, получают реакцию, которая в разных условиях протекает с различной скоростью. К примеру, при комбинации водорода и кислорода в газовом состоянии смесь долгое время находится в бездействии, но если емкость встряхнуть либо ударить, то реакция закончится взрывом.

В связи с такими особенностями специалисты химической кинетики выделили ряд факторов, имеющих способность повлиять на быстроту прохождения химической реакции.

Среди таких условий различают:

• природные свойства реагирующих компонентов,
• концентрация реагентов,
• температурные перепады,
• применение катализатора,
• скачки давления (при использовании газообразных компонентов),
• площадь взаимодействия веществ.

Природные свойства реагентов

Большая разница в скоростях химреакций обусловлена разными коэффициентами энергии активации – лишнего объема энергии, количество которого превышает средние значения, необходимые частицам для соударения и осуществления взаимодействия. Параметр имеет свою единицу измерения кДж/моль. Эти значения варьируются от 50 до 250.

При избытке энергии в количестве 150 кДж/моль в нормальных условиях реакция не протекает. Объем выделенной энергии израсходуется на предотвращение отталкивания молекул, минимизацию связей внутри вещества. От активационной энергии зависит прочность химсвязей в ингредиентах. Значение энергии отображает активность реакции:

• менее 40 – взаимодействие проходит быстро, все удары молекул заканчиваются реакцией,
• больше 40, но меньше 120 – средняя скорость, только половина столкновений являются эффективными,
• более 120 – медленное взаимодействие, поскольку незначительная часть соударений частиц заканчивается реакцией.

Концентрация веществ

Количество молекул в единице объема воздействует на быстроту взаимодействия. Процесс подпадает под закон действующих масс. Закон применяется для простейших реакций, проходящих за одну стадию. Также подходит для многоэтапных реакций, когда процесс происходит на конкретной стадии.

Скорость химпроцесса с учетом условия закона определяется формулой V=k·[A]a·[B]b. В математическом уравнении a и b выступают в роли стехиометрических коэффициентов, [A] и [B] – это концентрации реагентов, k является константой скорости.

Значение скорости отображает идентичный коэффициент, если концентрации реагирующих ингредиентов равны единице. Для корректных расчетов с использованием формулы нужно брать во внимание агрегатное состояние компонентов. Концентрация твердого ингредиента равна единице, поэтому в уравнение не входит, так как во время реакции она не меняется.

Для определения коэффициента скорости в формулу включают исключительно компоненты жидкого и газообразного состояния.

Температурный режим

Течение химреакции зависит также от температурных условий. Опытным путем выявлено, что активность некоторых химических процессов увеличивается в несколько раз, если температуру поднять минимум на 10 градусов. Следующие 10 градусов также провоцируют увеличение активности в 2–4 раза.

К сожалению, не изучен механизм воздействия температуры на быстроту отдельно взятой реакции. Также не определен перечень закономерностей. Можно предположить с точки зрения логики, что рост температуры способствует усилению хаотического движения молекул и атомов, в результате чего количество их столкновений значительно возрастает.

Однако от этой особенности воздействия не увеличивается эффективность соударения частиц, ведь главным катализатором этого процесса является энергия активации. Также для эффективности взаимодействия молекул необходимо их пространственное соответствие.

Применение катализаторов

Активность реакции в химии изучает также и другое направление, которое называется катализ. Его задача – выяснить, как и по какому алгоритму небольшие объемы обозначенных веществ увеличивают скорость отзыва реагентов. Такими веществами называют катализаторы. Причем сам катализатор, ускоряя реакцию, практически не расходуется.

Ускорители способны изменить механизм химического процесса и спровоцировать образование таких переходных состояний вещества, которые имеют более низкий энергетический барьер. Катализатор может сократить энергию активации, увеличить число результативных столкновений молекул. Если взаимодействие энергетически невозможно, то использование ускорителя бессмысленно.

Площадь контакта компонентов

При смешивании веществ, пребывающих в разных агрегатных состояниях, либо компонентов, которые не способны соединиться в гомогенную смесь, на скорость химреакции в значительной мере влияет площадь взаимодействия ингредиентов.

Это обусловлено протеканием гетерогенной реакции на границе контактирования реагентов. То есть чем шире эта граница, тем большее количество частиц сталкивается и провоцирует быструю реакцию.

Яркие примеры подобных свойств:

• мелкие щепки горят намного активнее, чем целые бревна,
• в жидкости лучше растворяются измельченные твердые вещества, чем целый кусок.

Важно! При измельчении твердого ингредиента происходит произвольное разрушение кристаллической решетки реагента, поэтому реакционные свойства частиц увеличиваются.

Влияние давления

Перепады давления во время реакции могут повлиять на активность, только когда в качестве реагентов применяются газообразные вещества. Высокое давление способствует увеличению количества молекул компонента в единице объема, плотность реагента возрастает. При низком давлении количество частиц уменьшается, следовательно, концентрация снижается.

Скорость химического взаимодействия – это количество и эффективность столкновения молекул реагентов. Этот процесс может происходить быстрее или медленнее, если создать соответствующие условия. На возрастание скорости могут влиять факторы, которые можно в разной степени регулировать:

• температурный режим,
• уровень концентрации реагирующих компонентов,
• увеличение или уменьшение давления,
• преобразование разнородных компонентов в одинаковое агрегатное состояние.

Полезное видео

Подведем итоги

В значительной мере быстрота реагирования веществ зависит от стартовой энергии и геометрических особенностей молекул. Данные два параметра контролировать и корректировать невозможно. Изучение ответных реакций химкомпонентов на воздействие перечисленных факторов имеет большую ценность для многих отраслей промышленности. Данные используются при проведении лабораторных исследований, в фармакологической сфере, металлургии, кулинарии, на атомных предприятиях, при производстве лакокрасочной продукции, полимеров.