Velocidad de reacción está determinado por un cambio en la concentración molar de uno de los reactivos:

V = ± ((C 2 - C 1) / (t 2 - t 1)) = ± (CC / Dt)

Donde C 1 y C 2 son concentraciones molares de sustancias en los tiempos t 1 y t 2, respectivamente (signo (+) - si la velocidad está determinada por el producto de reacción, signo (-) - por la sustancia de partida).

Las reacciones ocurren cuando las moléculas de sustancias que reaccionan chocan. Su velocidad está determinada por el número de colisiones y la probabilidad de que conduzcan a una transformación. El número de colisiones está determinado por las concentraciones de las sustancias que reaccionan y la probabilidad de una reacción está determinada por la energía de las moléculas que chocan.
Factores que influyen en la velocidad de las reacciones químicas.
1. La naturaleza de las sustancias reaccionantes. El personaje juega un papel importante. enlaces químicos y la estructura de las moléculas de reactivo. Las reacciones proceden en la dirección de la destrucción de enlaces menos fuertes y la formación de sustancias con enlaces más fuertes. Por tanto, romper enlaces en las moléculas de H 2 y N 2 requiere altas energías; tales moléculas son ligeramente reactivas. Romper enlaces en moléculas altamente polares (HCl, H 2 O) requiere menos energía y la velocidad de reacción es mucho mayor. Las reacciones entre iones en soluciones de electrolitos ocurren casi instantáneamente.
Ejemplos
El flúor reacciona explosivamente con el hidrógeno a temperatura ambiente; el bromo reacciona lentamente con el hidrógeno cuando se calienta.
El óxido de calcio reacciona vigorosamente con el agua, liberando calor; Óxido de cobre: ​​no reacciona.

2. Concentración. A medida que aumenta la concentración (el número de partículas por unidad de volumen), las colisiones de moléculas de sustancias que reaccionan ocurren con mayor frecuencia: la velocidad de reacción aumenta.
Ley de acción de masas (K. Guldberg, P. Waage, 1867)
Velocidad reacción química es directamente proporcional al producto de las concentraciones de las sustancias reaccionantes.

AA+bB+. . . ® . . .

• [A] a [B] b . . .

La constante de velocidad de reacción k depende de la naturaleza de los reactivos, la temperatura y el catalizador, pero no depende de las concentraciones de los reactivos.
El significado físico de la constante de velocidad es que es igual a la velocidad de reacción en concentraciones unitarias de los reactivos.
Para reacciones heterogéneas, la concentración de la fase sólida no se incluye en la expresión de la velocidad de reacción.

3. Temperatura. Por cada aumento de 10°C en la temperatura, la velocidad de reacción aumenta de 2 a 4 veces (regla de Van't Hoff). A medida que la temperatura aumenta de t 1 a t 2, el cambio en la velocidad de reacción se puede calcular mediante la fórmula:

		(t 2 - t 1) / 10
Vt 2 / Vt 1	= gramo

(donde Vt 2 y Vt 1 son las velocidades de reacción a temperaturas t 2 y t 1, respectivamente; g es el coeficiente de temperatura de esta reacción).
La regla de Van't Hoff sólo es aplicable en un rango de temperatura estrecho. Más precisa es la ecuación de Arrhenius:

• e-Ea/RT

Dónde
A es una constante que depende de la naturaleza de los reactivos;
R es la constante universal de los gases;

Ea es la energía de activación, es decir la energía que deben tener las moléculas en colisión para que la colisión conduzca a una transformación química.
Diagrama de energía de una reacción química.

Reacción exotérmica	Reacción endotérmica

A - reactivos, B - complejo activado (estado de transición), C - productos.
Cuanto mayor es la energía de activación Ea, más aumenta la velocidad de reacción al aumentar la temperatura.

4. Superficie de contacto de sustancias reaccionantes. Para sistemas heterogéneos (cuando las sustancias están en diferentes estados de agregación), cómo más superficie contacto, más rápida se produce la reacción. La superficie de los sólidos se puede aumentar triturándolos y de las sustancias solubles disolviéndolas.

5. Catálisis. Las sustancias que participan en las reacciones y aumentan su velocidad, permaneciendo sin cambios al final de la reacción, se denominan catalizadores. El mecanismo de acción de los catalizadores está asociado a una disminución de la energía de activación de la reacción debido a la formación de compuestos intermedios. En catálisis homogénea los reactivos y el catalizador constituyen una fase (están en el mismo estado de agregación), con catálisis heterogénea- diferentes fases (se encuentran en diferentes estados de agregación). En algunos casos, la aparición de procesos químicos indeseables se puede ralentizar drásticamente añadiendo inhibidores al medio de reacción (el "fenómeno" catálisis negativa").

Algunas reacciones químicas ocurren casi instantáneamente (explosión de una mezcla de oxígeno e hidrógeno, reacciones de intercambio iónico en una solución acuosa), otras rápidamente (combustión de sustancias, interacción del zinc con ácido) y otras lentamente (oxidación del hierro, descomposición de residuos orgánicos). ). Se sabe que las reacciones son tan lentas que una persona simplemente no puede notarlas. Por ejemplo, la transformación del granito en arena y arcilla se produce a lo largo de miles de años.

En otras palabras, las reacciones químicas pueden ocurrir con diferentes velocidad.

Pero ¿qué es? velocidad de reacción? ¿Cuál es la definición exacta de esta cantidad y, lo más importante, su expresión matemática?

La velocidad de una reacción es el cambio en la cantidad de una sustancia por unidad de tiempo en una unidad de volumen. Matemáticamente, esta expresión se escribe como:

Dónde norte 1 Ynorte 2 – cantidad de sustancia (mol) en el momento t 1 y t 2, respectivamente, en un sistema de volumen V.

El signo más o menos (±) que aparecerá delante de la expresión de velocidad depende de si estamos observando un cambio en la cantidad de una sustancia: un producto o un reactivo.

Obviamente, durante la reacción se consumen reactivos, es decir, su cantidad disminuye, por lo tanto, para los reactivos la expresión (n 2 - n 1) siempre tiene un valor menor que cero. Dado que la velocidad no puede ser un valor negativo, en este caso es necesario poner un signo menos delante de la expresión.

Si observamos el cambio en la cantidad del producto, y no el reactivo, entonces no se requiere el signo menos antes de la expresión para calcular la velocidad, ya que la expresión (n 2 - n 1) en este caso siempre es positiva, porque la cantidad de producto como resultado de la reacción sólo puede aumentar.

Relación de cantidad de sustancia norte al volumen en el que se ubica esta cantidad de una sustancia se le llama concentración molar CON:

Así, utilizando el concepto de concentración molar y su expresión matemática, podemos escribir otra opción para determinar la velocidad de reacción:

La velocidad de reacción es el cambio en la concentración molar de una sustancia como resultado de una reacción química en una unidad de tiempo:

Factores que afectan la velocidad de reacción.

A menudo es extremadamente importante saber qué determina la velocidad de una reacción particular y cómo influir en ella. Por ejemplo, la industria de refinación de petróleo literalmente lucha por cada medio por ciento adicional de producto por unidad de tiempo. Después de todo, considerando gran cantidad de petróleo refinado, incluso el medio por ciento resulta en una gran ganancia financiera anual. En algunos casos, es extremadamente importante frenar cualquier reacción, en particular la corrosión de los metales.

Entonces, ¿de qué depende la velocidad de reacción? Depende, por extraño que parezca, de muchos parámetros diferentes.

Para entender este tema, primero que nada, imaginemos lo que sucede como resultado de una reacción química, por ejemplo:

A + B → C + D

La ecuación escrita arriba refleja el proceso en el que las moléculas de las sustancias A y B, al chocar entre sí, forman moléculas de las sustancias C y D.

Es decir, sin duda, para que la reacción se produzca, como mínimo, es necesaria una colisión de moléculas. materiales de partida. Evidentemente, si aumentamos el número de moléculas por unidad de volumen, el número de colisiones aumentará del mismo modo que aumentará la frecuencia de tus colisiones con pasajeros en un autobús lleno de gente respecto a uno medio vacío.

En otras palabras, la velocidad de reacción aumenta al aumentar la concentración de reactivos.

En el caso de que uno o más de los reactivos sean gases, la velocidad de reacción aumenta al aumentar la presión, ya que la presión de un gas siempre es directamente proporcional a la concentración de sus moléculas constituyentes.

Sin embargo, la colisión de partículas es una condición necesaria, pero no suficiente, para que se produzca la reacción. El hecho es que, según los cálculos, el número de colisiones de moléculas de sustancias que reaccionan en su concentración razonable es tan grande que todas las reacciones deben ocurrir en un instante. Sin embargo, en la práctica esto no sucede. ¿Qué pasa?

El hecho es que no todas las colisiones de moléculas reactivas serán necesariamente efectivas. Muchas colisiones son elásticas: las moléculas rebotan entre sí como pelotas. Para que se produzca una reacción, las moléculas deben tener suficiente energía cinética. La energía mínima que deben tener las moléculas de las sustancias que reaccionan para que se produzca la reacción se llama energía de activación y se denota como E a. En un sistema que consta de gran cantidad moléculas, existe una distribución de moléculas por energía, algunas de ellas tienen baja energía, otras tienen energía alta y media. De todas estas moléculas, sólo una pequeña fracción de ellas tiene una energía que excede la energía de activación.

Como sabes por un curso de física, la temperatura es en realidad una medida de la energía cinética de las partículas que componen una sustancia. Es decir, cuanto más rápido se mueven las partículas que componen una sustancia, mayor es su temperatura. Por lo tanto, obviamente, al aumentar la temperatura, esencialmente aumentamos la energía cinética de las moléculas, como resultado de lo cual aumenta la proporción de moléculas con energía superior a E a y su colisión conducirá a una reacción química.

Hecho influencia positiva La temperatura como factor de la velocidad de reacción fue establecida empíricamente por el químico holandés Van't Hoff en el siglo XIX. Basándose en su investigación, formuló una regla que aún lleva su nombre y dice así:

La velocidad de cualquier reacción química aumenta de 2 a 4 veces con un aumento de temperatura de 10 grados.

La representación matemática de esta regla se escribe como:

Dónde V 2 Y V 1 es la velocidad a las temperaturas t 2 y t 1, respectivamente, y γ es el coeficiente de temperatura de la reacción, cuyo valor suele estar en el rango de 2 a 4.

A menudo, la velocidad de muchas reacciones se puede aumentar usando catalizadores.

Los catalizadores son sustancias que aceleran el curso de una reacción sin consumirse.

Pero, ¿cómo aumentan los catalizadores la velocidad de una reacción?

Recordemos la energía de activación E a. Las moléculas con una energía inferior a la energía de activación en ausencia de un catalizador no pueden interactuar entre sí. Los catalizadores cambian el camino por el que se produce una reacción, de la misma manera que un guía experimentado encamina una expedición no directamente a través de una montaña, sino con la ayuda de caminos desvíos, por lo que incluso aquellos compañeros que no tenían suficiente energía para escalar una montaña podrá pasar a otro lado.

A pesar de que el catalizador no se consume durante la reacción, sigue participando activamente en ella, formando compuestos intermedios con los reactivos, pero al final de la reacción vuelve a su estado original.

Además de los factores anteriores que afectan la velocidad de reacción, si existe una interfaz entre las sustancias que reaccionan (reacción heterogénea), la velocidad de reacción también dependerá del área de contacto de los reactivos. Por ejemplo, imagine un gránulo de aluminio metálico que se deja caer en un tubo de ensayo que contiene una solución acuosa de ácido clorhídrico. El aluminio es un metal activo que puede reaccionar con ácidos no oxidantes. CON ácido clorhídrico La ecuación de reacción es la siguiente:

2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2

El aluminio es un sólido, lo que significa que la reacción con el ácido clorhídrico se produce sólo en su superficie. Obviamente, si aumentamos el área superficial enrollando primero el gránulo de aluminio en una lámina, obtenemos así una mayor cantidad de átomos de aluminio disponibles para reaccionar con el ácido. Como resultado, la velocidad de reacción aumentará. Del mismo modo, aumentar la superficie sólido Se puede lograr moliéndolo hasta convertirlo en polvo.

Además, la velocidad de una reacción heterogénea en la que un sólido reacciona con una sustancia gaseosa o líquida a menudo se ve influenciada positivamente por la agitación, lo que se debe al hecho de que, como resultado de la agitación, las moléculas acumuladas de los productos de reacción se eliminan de la reacción. zona y se "trae" una nueva porción de moléculas reactivas.

Por último, cabe señalar también la enorme influencia sobre la velocidad de reacción y la naturaleza de los reactivos. Por ejemplo, cuanto más bajo está un metal alcalino en la tabla periódica, más rápido reacciona con el agua, el flúor, entre todos los halógenos, reacciona más rápidamente con el gas hidrógeno, etc.

Resumiendo todo lo anterior, la velocidad de la reacción depende de los siguientes factores:

1) concentración de reactivos: cuanto mayor, mayor más velocidad reacciones

2) temperatura: al aumentar la temperatura, aumenta la velocidad de cualquier reacción

3) área de contacto de los reactivos: cuanto mayor es el área de contacto de los reactivos, mayor es la velocidad de reacción

4) agitar, si se produce una reacción entre un sólido y un líquido o gas, la agitación puede acelerarla.

Una reacción química es la transformación de una sustancia en otra.

Cualquiera que sea el tipo de reacciones químicas, se llevan a cabo a diferentes velocidades. Por ejemplo, las transformaciones geoquímicas en las entrañas de la Tierra (formación de hidratos cristalinos, hidrólisis de sales, síntesis o descomposición de minerales) tienen lugar durante miles, millones de años. Y reacciones como la combustión de pólvora, hidrógeno, salitre y sal de Berthollet se producen en fracciones de segundos.

La velocidad de una reacción química se refiere al cambio en las cantidades de reactivos (o productos de reacción) por unidad de tiempo. El concepto más utilizado velocidad promedio reacciones (Δc p) en el intervalo de tiempo.

v av = ± ∆C/∆t

Para productos ∆С > 0, para sustancias de partida -∆С< 0. Наиболее употребляемая единица измерения - моль на литр в секунду (моль/л*с).

La velocidad de cada reacción química depende de muchos factores: la naturaleza de las sustancias que reaccionan, la concentración de las sustancias que reaccionan, los cambios en la temperatura de reacción, el grado de molienda de las sustancias que reaccionan, los cambios de presión y la introducción de un catalizador. al medio de reacción.

Naturaleza de los reactivos afecta significativamente la velocidad de una reacción química. Como ejemplo, consideremos la interacción de algunos metales con un componente permanente: el agua. Definamos los metales: Na, Ca, Al, Au. El sodio reacciona muy violentamente con el agua a temperaturas normales, liberando una gran cantidad de calor.

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 + Q;

El calcio reacciona menos vigorosamente con el agua a temperaturas normales:

Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2 + Q;

El aluminio reacciona con el agua ya a temperaturas elevadas:

2Al + 6H2O = 2Al(OH)z + ZH2-Q;

Y el oro es uno de los metales inactivos; no reacciona con el agua ni a temperaturas normales ni elevadas.

La velocidad de una reacción química depende directamente de concentraciones de reactivos . Entonces, para la reacción:

C2H4 + 3O2 = 2CO2 + 2H2O;

La expresión para la velocidad de reacción es:

v = k**[O 2 ] 3 ;

Donde k es la constante de velocidad de una reacción química, numéricamente igual a la velocidad de esta reacción, siempre que las concentraciones de los componentes que reaccionan sean de 1 g/mol; los valores de [C 2 H 4 ] y [O 2 ] 3 corresponden a las concentraciones de las sustancias reaccionantes elevadas a la potencia de sus coeficientes estequiométricos. Cuanto mayor sea la concentración de [C 2 H 4 ] u [O 2 ], más colisiones de moléculas de estas sustancias por unidad de tiempo y, por tanto, mayor será la velocidad de la reacción química.

Las velocidades de las reacciones químicas, por regla general, también dependen directamente sobre la temperatura de reacción . Naturalmente, al aumentar la temperatura, aumenta la energía cinética de las moléculas, lo que también conduce a mayores colisiones de moléculas por unidad de tiempo. Numerosos experimentos han demostrado que con cada cambio de temperatura de 10 grados, la velocidad de reacción cambia de 2 a 4 veces (regla de Van't Hoff):

donde V T 2 es la velocidad de reacción química en T 2; V ti es la velocidad de reacción química en T 1 ; g es el coeficiente de temperatura de la velocidad de reacción.

Influencia grado de molienda de sustancias la velocidad de reacción también depende directamente. Cuanto más finas son las partículas de las sustancias reaccionantes, más en mayor medida Entran en contacto entre sí por unidad de tiempo, cuanto mayor es la velocidad de la reacción química. Por lo tanto, por regla general, las reacciones entre sustancias o soluciones gaseosas avanzan más rápido que en el estado sólido.

Los cambios de presión afectan la velocidad de reacción entre sustancias en estado gaseoso. Al estar en un volumen cerrado a temperatura constante, la reacción avanza a una velocidad de V 1. Si en este sistema aumentamos la presión (por lo tanto, reducimos el volumen), las concentraciones de las sustancias que reaccionan aumentarán, la colisión de sus moléculas por unidad de tiempo aumentará, la velocidad de reacción aumentará a V 2 (v 2 > v 1).

catalizadores Son sustancias que cambian la velocidad de una reacción química, pero permanecen sin cambios una vez finalizada la reacción química. La influencia de los catalizadores en la velocidad de una reacción se llama catálisis. Los catalizadores pueden acelerar un proceso dinámico químico y ralentizarlo. Cuando las sustancias que interactúan y el catalizador se encuentran en el mismo estado de agregación, hablamos de catálisis homogénea, y con catálisis heterogénea, los reactivos y el catalizador se encuentran en diferentes estados de agregación. El catalizador y los reactivos forman un complejo intermedio. Por ejemplo, para una reacción:

El catalizador (K) forma un complejo con A o B - AK, VK, que libera K al interactuar con una partícula libre A o B:

AK + B = AB + K

VK + A = VA + K;

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La velocidad de una reacción química depende de muchos factores, incluida la naturaleza de los reactivos, la concentración de los reactivos, la temperatura y la presencia de catalizadores. Consideremos estos factores.

1). Naturaleza de los reactivos. Si hay una interacción entre sustancias con un enlace iónico, entonces la reacción avanza más rápido que entre sustancias con un enlace covalente.

2.) Concentración de reactivos. Para que se produzca una reacción química, las moléculas de las sustancias que reaccionan deben chocar. Es decir, las moléculas deben acercarse tanto entre sí que los átomos de una partícula experimenten la acción de los campos eléctricos de la otra. Sólo en este caso serán posibles las transiciones electrónicas y las correspondientes permutaciones de átomos, como resultado de lo cual se forman moléculas de nuevas sustancias. Por tanto, la velocidad de las reacciones químicas es proporcional al número de colisiones que ocurren entre moléculas y el número de colisiones, a su vez, es proporcional a la concentración de los reactivos. Basándose en material experimental, los científicos noruegos Guldberg y Waage e, independientemente de ellos, el científico ruso Beketov formularon en 1867 la ley básica de la cinética química: ley de acción de masas(ZDM): a temperatura constante, la velocidad de una reacción química es directamente proporcional al producto de las concentraciones de las sustancias que reaccionan por la potencia de sus coeficientes estequiométricos. Para el caso general:

la ley de acción de masas tiene la forma:

El registro de la ley de acción de masas para una reacción dada se llama ecuación cinética básica de la reacción. En la ecuación cinética básica, k es la constante de velocidad de reacción, que depende de la naturaleza de los reactivos y de la temperatura.

La mayoría de las reacciones químicas son reversibles. Durante tales reacciones, sus productos, a medida que se acumulan, reaccionan entre sí para formar las sustancias de partida:

Tasa de reacción directa:

Velocidad de retroalimentación:

En el momento del equilibrio:

Por tanto, la ley de acción de masas en estado de equilibrio toma la forma:

,

donde K es la constante de equilibrio de la reacción.

3) Efecto de la temperatura sobre la velocidad de reacción.. La velocidad de las reacciones químicas, por regla general, aumenta cuando se excede la temperatura. Consideremos esto usando el ejemplo de la interacción del hidrógeno con el oxígeno.

2H2 + O2 = 2H2O

A 20 0 C, la velocidad de reacción es prácticamente nula y se necesitarían 54 mil millones de años para que la interacción progresara un 15%. A 500 0 C, se necesitarán 50 minutos para formar agua y a 700 0 C la reacción se produce instantáneamente.

La dependencia de la velocidad de reacción de la temperatura se expresa. regla de van't hoff: con un aumento de temperatura de 10 o, la velocidad de reacción aumenta de 2 a 4 veces. La regla de Van't Hoff está escrita:

4) Efecto de los catalizadores.. La velocidad de las reacciones químicas se puede controlar mediante catalizadores– sustancias que cambian la velocidad de una reacción y permanecen después de la reacción en cantidades sin cambios. Cambiar la velocidad de una reacción en presencia de un catalizador se llama catálisis. Distinguir positivo(la velocidad de reacción aumenta) y negativo(la velocidad de reacción disminuye) catálisis. A veces se forma un catalizador durante una reacción; estos procesos se denominan autocatalíticos. Hay catálisis homogénea y heterogénea.

En homogéneo En la catálisis, el catalizador y los reactivos están en la misma fase. Por ejemplo:

En heterogéneo En la catálisis, el catalizador y los reactivos se encuentran en diferentes fases. Por ejemplo:

La catálisis heterogénea está asociada con procesos enzimáticos. Todo procesos quimicos Los procesos que ocurren en los organismos vivos son catalizados por enzimas, que son proteínas con ciertas funciones especializadas. En soluciones en las que tienen lugar procesos enzimáticos, no existe un entorno heterogéneo típico, debido a la ausencia de una interfaz de fase claramente definida. Estos procesos se denominan catálisis microheterogénea.

Como cualquier proceso, las reacciones químicas ocurren a lo largo del tiempo y, por lo tanto, se caracterizan por una u otra velocidad.

La rama de la química que estudia la velocidad de las reacciones químicas y el mecanismo de su aparición. llamado cinética química. La cinética química opera con los conceptos de "fase" y "sistema". Fase – es parte de un sistema separado de sus otras partes por una interfaz.

Los sistemas pueden ser homogéneos o heterogéneos. Sistemas homogéneos consistir en monofásico. Por ejemplo, aire o cualquier mezcla de gases, solución salina. Sistemas heterogéneos consistir en dos o más fases. Por ejemplo, agua líquida – hielo – vapor, solución salina + sedimento.

Reacciones que ocurren en un sistema homogéneo., se llaman homogéneo. Por ejemplo, N 2 (g) + 3H 2 (g) = 2NH 3 (g). Fluyen por todas partes. Reacciones que ocurren en un sistema heterogéneo., son llamados heterogéneo. Por ejemplo, C (k) + O 2 (g) = CO 2 (g). Fluyen en la interfaz de fase.

Velocidad de reacción química determinado la cantidad de sustancia que reacciona o se forma durante una reacción por unidad de tiempo por unidad de volumen(para reacción homogénea) o por interfaz de unidad(para un sistema heterogéneo).

La velocidad de reacción depende de la naturaleza de los reactivos, su concentración, temperatura y presencia de catalizadores.

1. La naturaleza de las sustancias reaccionantes.

Las reacciones proceden en la dirección de la destrucción de enlaces menos fuertes y la formación de sustancias con enlaces más fuertes. Por tanto, romper enlaces en las moléculas de H 2 y N 2 requiere altas energías; tales moléculas son ligeramente reactivas. Romper enlaces en moléculas altamente polares (HCl, H 2 O) requiere menos energía y la velocidad de reacción es mucho mayor. Las reacciones entre iones en soluciones de electrolitos ocurren casi instantáneamente.

2. Concentración.

A medida que aumenta la concentración, las colisiones de moléculas de sustancias que reaccionan se producen con mayor frecuencia: la velocidad de reacción aumenta.

Se expresa la dependencia de la velocidad de una reacción química de la concentración de reactivos. ley de acción de masas (LMA): a temperatura constante, la velocidad de una reacción química es directamente proporcional al producto de las concentraciones de las sustancias que reaccionan.

En general, para homogéneo reacciones

nA (g) + mB (g) = pAB (g)

la dependencia de la velocidad de reacción se expresa mediante la ecuación:

donde C A y C B son las concentraciones de reactivos, mol/l; k es la constante de velocidad de reacción. Para una reacción específica 2NO (g) + O 2 (g) = 2NO 2 (g), la expresión matemática para el ZDM es:

υ = k∙∙

La constante de velocidad de reacción k depende de la naturaleza de los reactivos, la temperatura y el catalizador, pero no depende de las concentraciones de los reactivos. El significado físico de la constante de velocidad es que es igual a la velocidad de reacción en concentraciones unitarias de los reactivos.

Para heterogéneo reacciones (cuando las sustancias se encuentran en diferentes estados de agregación), la velocidad de reacción depende únicamente de la concentración de gases o sustancias disueltas, y la concentración de la fase sólida no está incluida en la expresión matemática de EDM:

nA (k) + mB (g) = pAB (g)

Por ejemplo, la velocidad de combustión del carbono en oxígeno es proporcional únicamente a la concentración de oxígeno:

C (k) + O 2 (g) = CO 2 (k)

3. Temperatura.

A medida que aumenta la temperatura, aumenta la velocidad de movimiento de las moléculas, lo que a su vez conduce a un aumento en el número de colisiones entre ellas. Para que se produzca una reacción, las moléculas que chocan deben tener un cierto exceso de energía. El exceso de energía que deben tener las moléculas antes de colisionar puede dar lugar a la formación de una nueva sustancia, llamado energía de activación. Energía de activación ( mi) se expresan en kJ/mol. Su valor depende de la naturaleza de las sustancias que reaccionan, es decir. Cada reacción tiene su propia energía de activación. Moléculas con energía de activación., llamado activo. El aumento de la temperatura aumenta el número de moléculas activas y, por tanto, aumenta la velocidad de la reacción química.

Se expresa la dependencia de la velocidad de una reacción química de la temperatura. regla de van't hoff: Por cada aumento de 10 °C en la temperatura, la velocidad de reacción aumenta de 2 a 4 veces..

donde υ 2 y υ 1 son velocidades de reacción a temperaturas t 2 y t 1,

γ es el coeficiente de temperatura de la velocidad de reacción, que muestra cuántas veces aumenta la velocidad de reacción cuando la temperatura aumenta en 10 0 C.

4. Superficie de contacto de sustancias reactivas.

Para sistemas heterogéneos, cuanto mayor es la superficie de contacto, más rápida es la reacción. La superficie de los sólidos se puede aumentar triturándolos y de las sustancias solubles disolviéndolas.

5. Catalizadores.

Sustancias que participan en reacciones y aumentan su velocidad, permaneciendo sin cambios al final de la reacción., se llaman catalizadores. El cambio en la velocidad de reacción bajo la influencia de catalizadores se llama catálisis. Hay catálisis homogéneo Y heterogéneo.

A homogéneo Estos incluyen procesos en los que el catalizador se encuentra en el mismo estado de agregación que los reactivos.

2SO 2 (g) + O 2 (g) 2SO 3 (g)

La acción de un catalizador homogéneo es formar compuestos activos intermedios más o menos fuertes, a partir de los cuales luego se regenera completamente.

A heterogéneo La catálisis se refiere a procesos en los que el catalizador y los reactivos se encuentran en diferentes estados de agregación y la reacción ocurre en la superficie del catalizador.

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)

El mecanismo de acción de los catalizadores heterogéneos es más complejo que el de los homogéneos. Un papel importante en estos procesos lo desempeñan los fenómenos de absorción de sustancias gaseosas y líquidas en la superficie de una sustancia sólida: el fenómeno de adsorción. Como resultado de la adsorción, aumenta la concentración de las sustancias que reaccionan, aumenta su actividad química, lo que conduce a un aumento en la velocidad de reacción.