Параллельные и последовательные реакции. Теории элементарного акта химической реакции. Теории кислот и оснований, страница 2

Компонент, реакция которого с одним из исходных веществ индуцирует превращение другого исходного вещества, называется индукотором. Исходное вещество, не реагирующее с индуктором – актор. Вещество, превращение которого в системе возможно только при наличии химической индукции называется акцептором.

             H₂O₂ + Fe²⁺                 Fe²⁺+OH ^- + OH

             C₆H₆ +  OH              C₆H₅  + H₂0

             C₆H₅  + OH               C₆H₅0H

             C₆H₅   + C₆H₅                 (C₆H₅)₂

                                               Факторы индукции

                                          

1.  ΔС_инд<0; I<0 – обычные затухающие реакции.

2.   ΔС_инд=const => I→0. Скорость реакций постоянна, они близки к каталитическим и коротким цепным реакциям. Отличие в том, что катализатор действует на реакции, у которых ΔG<0, т.е. лишь ускоряет реакции, которые с точки зрения термодинамики возможны, а индукторы позволяют проводить реакцию с ΔG>0, т.е. теоретически невозможные реакции, источником дополнительной энергии в данном случае является индукция.

3.  ΔC_инд>0; I>0 – самоиндукционные, или автокаталитические реакции.

Сопряжённые реакции не подчиняются принципу независимости скоростей.

Стадийность протекания реакций, метод квазистационарных            

                                             концентраций

В одну стадию протекает лишь очень малое число реакций, в большинстве случаев даже самая простая реакция описывается несколькими сложными дифференциальными уравнениями, решение которых весьма сложно, поэтому на практике для получения нужных результатов чаще всего используют другие методы.

                                                          Метод Ботернштейна

Если B – промежуточное вещество (радикал, атом, …,) обладает высокой реакционной способностью, то оно, едва образовавшись, начинает расходоваться. С какого-то момента скорость образования будет равна скорости расходования (состояние квазистационарных концентраций).

                                                  A               B                  D 

                         

2N0 + O₂ = 2NO₂   

Скорость этой реакции уменьшается с ростом температуры!!!???

Объяснение:

                      K₁

I. 2NO               N₂0₂

                K_-1

                                               K₂

II. N₂O₂ + O₂                2NO₂

                                                          

                                                k_{равновесия}

  k_{равновесия} убывает с ростом температуры быстрее, чем растёт k₂ => общая зависимость от температуры – убывающая.

Механизм мономолекулярных реакций, протекающих по первому и второму порядку

При p>6 гПа реакция протекает по первому порядку, при p<6 гПа по второму. Объяснение дал Линдеман с помощью теории образования активных частиц.

                         k₁

I. A + A               A* + A

                                     k₂

                          k₃         

      II. A*            P

1.  [A] => p<6 гПа => - реакция идёт по второму порядку.

2.  [A] => p>6 гПа =>

Зависимость скорости реакции от температуры. Уравнение Аррениуса

Экспериментально установлено, что скорость реакции возрастает с ростом температуры. Температура не влияет на концентрацию, а изменяет константу  

 скорости реакции.

 

Аррениус предположил, что температурная зависимость константы аналогична уравнению изобары.

 

E_акт – та минимальная энергия, которой должна обладать реагирующая частица, чтобы при столкновении произошла реакция.

           

                                               ln k

                                                                           α

                     tgα=B  

                                                                                                                1/T