Хімія підготовка до ЗНО та ДПА
Комплексне видання

ЧАСТИНА І

ЗАГАЛЬНА ХІМІЯ

ХІМІЧНІ РЕАКЦІЇ ТА ЗАКОНОМІРНОСТІ ЇХ ПЕРЕБІГУ

Швидкість хімічної реакції

Хімічні реакції відрізняються одна від одної тривалістю їхнього протікання. Деякі хімічні реакції відбуваються миттєво (наприклад, вибух воднево-кисневої суміші, реакції обміну з утворенням осаду), інші — досить швидко (горіння речовин), треті — повільно (більшість реакцій розкладання, корозія металів). Зустрічаються й хімічні перетворення, помітити які внаслідок їхнього повільного протікання неможливо.

Кожна реакція має певну швидкість. Швидкість хімічної реакції позначають малою латинською літерою υ. Її оцінюють на підставі зміни числа частинок речовини (∆N) реагенту або продукту за одиницю часу. Для визначення швидкості реакції визначають зміну кількості речовини (∆n) продукту реакції або реагенту в певному об’ємі реакційної суміші (V):

Відношення ∆n/V (якщо об’єм виражений у літрах) є зміною молярної концентрації речовини (∆С_М). Розмірність швидкості реакції: моль/(л ∙ с).

Вплив концентрації реагенту на швидкість реакції

Збільшення концентрації реагенту означає зростання кількості речовини реагенту в одиниці об’єму реакційної суміші, а значить — і числа його частинок. Збільшується число зіткнень цих частинок із частинками іншого реагенту, а це призводить до зростання швидкості реакції. Упродовж хімічної реакції реагент поступово витрачається, його концентрація зменшується. Тому згодом зменшується й швидкість реакції.

Вплив температури на швидкість реакції

З підвищенням температури швидкість реакції завжди збільшується. При підвищенні температури збільшується швидкість руху частинок рідкої, газуватої речовини або амплітуда їхніх коливань у твердій речовині. Це призводить до збільшення частоти зіткнень частинок реагентів, а значить і до зростання швидкості реакції.

Залежність швидкості реакції від температури описує правило Вант-Гофа: швидкість більшості реакцій при підвищенні температури на кожні 10 градусів зростає у 2—4 рази (залежно від конкретної реакції).

У цьому рівнянні число «γ» називають коефіцієнтом Вант-Гофа, або температурним коефіцієнтом реакції. Залежно від реакції температурний коефіцієнт набуває значень від 2 до 4.

Залежність швидкості реакції від ступеня подрібнення реагентів

Зі збільшенням площі поверхні стикання частинки реагентів частіше зіштовхуються одна з одною, а значить швидкість реакції збільшується. Збільшити площу стикання реагентів можна за допомогою збільшення ступеня подрібнення речовин. Отже, чим краще подрібнені речовини, тим більша швидкість реакції між ними.