女子初尝黑人巨嗷嗷叫_亚洲JLZZJLZZ少妇_妈妈的朋友1在线观看_久久精品色妇熟妇丰满人妻5O

關(guān)注公眾號

關(guān)注公眾號

手機掃碼查看

手機查看

喜歡作者

打賞方式

微信支付微信支付
支付寶支付支付寶支付
×

化學反應(yīng)速率的影響因素

2022.5.12

影響化學反應(yīng)速率的因素分為內(nèi)外因:

1、內(nèi)因:反應(yīng)物本身的性質(zhì)。

2、外界因素:溫度,濃度,壓強,催化劑,光,激光,反應(yīng)物顆粒大小,反應(yīng)物之間的接觸面積和反應(yīng)物狀態(tài)。另外,x射線,γ射線,固體物質(zhì)的表面積與反應(yīng)物的接觸面積,反應(yīng)物的濃度也會影響化學反應(yīng)速率。

一、內(nèi)因

化學鍵的強弱與化學反應(yīng)速率的關(guān)系。例如:在相同條件下,氟氣與氫氣在暗處就能發(fā)生爆炸(反應(yīng)速率非常大);氯氣與氫氣在光照條件下會發(fā)生爆炸(反應(yīng)速率大);溴氣與氫氣在加熱條件下才能反應(yīng)(反應(yīng)速率較大);碘蒸氣與氫氣在較高溫度時才能發(fā)生反應(yīng),同時生成的碘化氫又分解(反應(yīng)速率較小)。這與反應(yīng)物X—X鍵及生成物H—X鍵的相對強度大小密切相關(guān)。

二、外因

1.壓強條件

對于有氣體參與的化學反應(yīng),其他條件不變時(除體積),增大壓強,即體積減小,反應(yīng)物濃度增大,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多,單位時間內(nèi)有效碰撞次數(shù)增多,反應(yīng)速率加快;反之則減小。若體積不變,加壓(加入不參加此化學反應(yīng)的氣體)反應(yīng)速率就不變。因為濃度不變,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)就不變。但在體積不變的情況下,加入反應(yīng)物,同樣是加壓,增加反應(yīng)物濃度,速率也會增加。若體積可變,恒壓(加入不參加此化學反應(yīng)的氣體)反應(yīng)速率就減小。因為體積增大,反應(yīng)物的物質(zhì)的量不變,反應(yīng)物的濃度減小,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)就減小。

2.溫度條件

只要升高溫度,反應(yīng)物分子獲得能量,使一部分原來能量較低分子變成活化分子,增加了活化分子的百分數(shù),使得有效碰撞次數(shù)增多,故反應(yīng)速率加大(主要原因)。當然,由于溫度升高,使分子運動速率加快,單位時間內(nèi)反應(yīng)物分子碰撞次數(shù)增多反應(yīng)也會相應(yīng)加快(次要原因)。

3.催化劑

使用正催化劑能夠降低反應(yīng)所需的能量,使更多的反應(yīng)物分子成為活化分子,大大提高了單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子的百分數(shù),從而成千上萬倍地增大了反應(yīng)物速率.負催化劑則反之。催化劑只能改變化學反應(yīng)速率,卻改不了化學反應(yīng)平衡。

4.條件濃度

當其它條件一致下,增加反應(yīng)物濃度就增加了單位體積的活化分子的數(shù)目,從而增加有效碰撞,反應(yīng)速率增加,但活化分子百分數(shù)是不變的。化學反應(yīng)的過程,就是反應(yīng)物分子中的原子,重新組合成生成物分子的過程。反應(yīng)物分子中的原子,要想重新組合成生成物的分子,必須先獲得自由,即:反應(yīng)物分子中的化學鍵必須斷裂。化學鍵的斷裂是通過分子(或離子)間的相互碰撞來實現(xiàn)的,并非每次碰撞都能是化學鍵斷裂,即并非每次碰撞都能發(fā)生化學反應(yīng),能夠發(fā)生化學反應(yīng)的碰撞是很少的。

活化分子比普通分子具有更高的能量,才有可能撞斷化學鍵,發(fā)生化學反應(yīng)。當然,活化分子的碰撞,只是有可能發(fā)生化學反應(yīng)。而并不是一定發(fā)生化學反應(yīng),還必須有合適的取向。在其它條件不變時,對某一反應(yīng)來說,活化分子在反應(yīng)物中所占的百分數(shù)是一定的,即單位體積內(nèi)活化分子的數(shù)目和單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子的總數(shù)成正比,即活化分子的數(shù)目和反應(yīng)物的濃度成正比。

因此,增大反應(yīng)物的濃度,可以增大活化分子的數(shù)目,可以增加有效碰撞次數(shù),則增大反應(yīng)物濃度,可以使化學反應(yīng)的速率增大。

(注:有效碰撞:能夠發(fā)生化學反應(yīng)的碰撞,叫有效碰撞;活化分子:能夠發(fā)生有效碰撞的分子,叫活化分子。)

5.其他因素

增大一定量固體的表面積(如粉碎),可增大反應(yīng)速率,光照一般也可增大某些反應(yīng)的速率;此外,超聲波、電磁波、溶劑等對反應(yīng)速率也有影響。

溶劑對反應(yīng)速度的影響

在均相反應(yīng)中,溶液的反應(yīng)遠比氣相反應(yīng)多得多(有人粗略估計有90%以上均相反應(yīng)是在溶液中進行的)。但研究溶液中反應(yīng)的動力學要考慮溶劑分子所起的物理的或化學的影響,另外在溶液中有離子參加的反應(yīng)常常是瞬間完成的,這也造成了觀測動力學數(shù)據(jù)的困難。最簡單的情況是溶劑僅引起介質(zhì)作用的情況。

在溶液中起反應(yīng)的分子要通過擴散穿周圍的溶劑分子之后,才能彼此接觸,反應(yīng)后生成物分子也要穿過周圍的溶劑分子通過擴散而離開。

擴散——就是對周圍溶劑分子的反復(fù)擠撞,從微觀角度,可以把周圍溶劑分子看成是形成了一個籠,而反應(yīng)分子則處于籠中。分子在籠中持續(xù)時間比氣體分子互相碰撞的持續(xù)時間大10-100倍,這相當于它在籠中可以經(jīng)歷反復(fù)的多次碰撞。

籠效應(yīng)——就是指反應(yīng)分子在溶劑分子形成的籠中進行多次的碰撞(或振動)。這種連續(xù)反復(fù)碰撞則稱為一次偶遇,所以溶劑分子的存在雖然限制了反應(yīng)分子作遠距離的移動,減少了與遠距離分子的碰撞機會,但卻增加了近距離分子的重復(fù)碰撞。總的碰撞頻率并未減低。

據(jù)粗略估計,在水溶液中,對于一對無相互作用的分子,在依次偶遇中它們在籠中的時間約為10-12—10-11s,在這段時間內(nèi)大約要進行100-1000次的碰撞。然后偶爾有機會躍出這個籠子,擴散到別處,又進入另一個籠中。可見溶液中分子的碰撞與氣體中分子的碰撞不同,后者的碰撞是連續(xù)進行的,而前者則是分批進行的,一次偶遇相當于一批碰撞,它包含著多次的碰撞。而就單位時間內(nèi)的總碰撞次數(shù)而論,大致相同,不會有數(shù)量級上的變化。所以溶劑的存在不會使活化分子減少。A和B發(fā)生反應(yīng)必須通過擴散進入同一籠中,反應(yīng)物分子通過溶劑分子所構(gòu)成的籠所需要的活化能一般不會超過20kJ·mol-1,而分子碰撞進行反應(yīng)的活化能一般子40 -400kJ·mol-1之間。

由于擴散作用的活化能小很多,所以擴散作用一般不會影響反應(yīng)的速率。但也有不少反應(yīng)它的活化能很小,例如自由基的復(fù)合反應(yīng),水溶液中的離子反應(yīng)等。則反應(yīng)速率取決于分子的擴散速度,即與它在籠中時間成正比。

從以上的討論可以看出,如果溶劑分子與反應(yīng)分子沒有顯著的作用,則一般說來碰撞理論對溶液中的反應(yīng)也是適用的,并且對于同一反應(yīng)無論在氣相中或在溶液中進行,其概率因素P和活化能都大體具有同樣的數(shù)量級,因而反應(yīng)速率也大體相同。但是也有一些反應(yīng),溶劑對反應(yīng)有顯著的影響。例如某些平行反應(yīng),常可借助溶劑的選擇使得其中一種反應(yīng)的速率變得較快,使某種產(chǎn)品的數(shù)量增多。

溶劑對反應(yīng)速率的影響是一個極其復(fù)雜的問題,一般說來:

⑴溶劑的介電常數(shù)對于有離子參加的反應(yīng)有影響。因為溶劑的介電常數(shù)越大,離子間的引力越弱,所以介電常數(shù)比較大的溶劑常不利與離子間的化合反應(yīng)。

⑵溶劑的極性對反應(yīng)速率的影響。如果生成物的極性比反應(yīng)物大,則在極性溶劑中反應(yīng)速率比較大;反之,如反應(yīng)物的極性比生成物大,則在極性溶劑中的反應(yīng)速率必變小。

⑶溶劑化的影響,一般說來。作用物與生成物在溶液中都能或多或少的形成溶劑化物。這些溶劑化物若與任一種反應(yīng)分子生成不穩(wěn)定的中間化合物而使活化能降低,則可以使反應(yīng)速率加快。如果溶劑分子與作用物生成比較穩(wěn)定的化合物,則一般常能使活化能增高,而減慢反應(yīng)速率。如果活化絡(luò)合物溶劑化后的能量降低,因而降低了活化能,就會使反應(yīng)速率加快。

⑷離子強度的影響(也稱為原鹽效應(yīng))。在稀溶液中如果作用物都是電解質(zhì),則反應(yīng)的速率與溶液的離子強度有關(guān)。也就是說第三種電解質(zhì)的存在對于反應(yīng)速率有影響。

(5)當金屬與電解質(zhì)溶液反應(yīng)時,如果金屬中含有雜質(zhì),就會形成原電池,使反應(yīng)速率增加,這就是粗鋅比純鋅與酸的反應(yīng)速率更快的原因。


互聯(lián)網(wǎng)
推薦
關(guān)閉