1. Теоретическая часть.

Раздел химии, изучающий скорость и механизм протекания физико- химических процессов, называется химической кинетикой. Кинетика позволяет выяснить реальные механизмы протекания процессов. В химической кинетике различают гомогенные и гетерогенные процессы.

Гомогенные процессы протекают во всем объёме, и реагирующие вещества находятся в одной фазе. В этом случае молекулы реагирующих веществ находятся в одинаковых условиях. Гетерогенные процессы протекают на границе раздела фаз.

Скоростью физико-химического процесса называется изменение количества реагирующих веществ в единицу времени в единице реакционного пространства.
Реакционным пространством в гомогенной системе служит объем сосуда, в котором происходит взаимодействие, в гетерогенной – поверхность раздела фаз. Формулы для средних скоростей этих процессов имеют вид:

(n

(n

Vгом=(------- ;
Vгетер=(------

((n

S(( где, (n = n2 – n1 , (( = (2 - (1. n2 и n1 – количество молей изменяющегося в реакции вещества в моменты времени (2 и (1. ( - объем реакционного пространства, S – площадь границы раздела двух сред.

Скорость физико-химических процессов величина положительная, поэтому перед дробью ставят знак (. Измеряется : моль/л*с, моль/мІ*с.

Количество вещества отнесенное к занимаемому объему есть мольная концентрация. Т.е. скорость гомогенной реакции есть изменение концентрации одного из реагирующих веществ в еденицу времени:

C2 – C1

(C

Vгом = (------- = ( -----

(2 - (1 ((

Скорость реакции зависит от природы реагирующих веществ, их концентрации, температуры, давления, присутствия в системе католизаторов и т.д.

Закон действия масс: скорость гомогенной химической реакции при постоянной температуре прямо пропорциональна произведению концентрации реагирующих веществ, взятых в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакций.

Правило Вант-Гоффа: при увеличении температуры на каждые 10( скорость химической реакции возрастает в 2-4раза. где Vt1 и Vt2 – скорости реакции соответственно при конечной t2 и начальной t1 температурах, ? - температурный коэффициент скорости (от 2 до 4), показывающий, во сколько раз возрастает скорость реакции с повышением температуры реагирующих веществ на 10(. Одним из наиболее распространенных способов изменения скорости является катализ. Катализ может быть гомогенным
(реагенты и катализатор в одной фазе) и гетерогенным (реагент и катализатор в разных фазах)

Все физико-химические процессы можно разделить на обратимые и необратимые.

Состояние процесса, при котором скорости прямой и обратной реакции равны, называется химическим равновесием.

Для обратимой реакции: aA + bB ( cC + dD, в состоянии равновесия выполняется следущее соотношение:

CC * CD PC * PD

KC = --------- или
Kp = --------

CA * CB PA * PB

Где CA, CB, CC, CD (PA, PB, PC ,PD) – концентрации (парциальные давления) реагирующих веществ; a, b, c, d – стехиометрические коэффициенты; К – константа равновесия, выраженная через концентрацию или давление. (причем
Kp = KC (R T) , где (n = c+d –a– b)