Естественные науки

Химия, скорость реакции

Почему формулы, определяющие скорость хим. реакции, различны для гомогенных и гетерогенных реакций?
Потому что скорость гомогенных и гетерогенных реакций зависит от различных факторов.
Так, например, скорость гомогенной реакции не зависит от скорости перемещивания, формы сосуда, размера частиц вещества, а гетерогенной - зависит.

Скорость гомогенной реакции зависит только от концентраций веществ, температуры и давления (если участвуют газы) .

В общем случае скорость гетерогенной реакции зависит от:
а) скорости подвода реагентов к границе раздела фаз;
б) скорости реакции на поверхности раздела фаз, которая зависит от площади этой поверхности;
в) скорости отвода продуктов реакции от границы раздела фаз.

Стадии (а) и (в) называются диффузионными, (см. словарь терминов) а стадия (б) – кинетической. Та стадия, которая протекает наиболее медленно, называется лимитирующей – именно она определяет скорость реакции в целом.

Универсального выражения для скорости гетерогенных реакций не существует, поскольку каждая из стадий (а-в) при определенных условиях может быть лимитирующей. Но в некоторых случаях, когда диффузионные стадии заведомо не являются лимитирующими из-за активного перемешивания реагентов, а площадь поверхности раздела фаз меняется медленно, можно экспериментально получить кинетические уравнения типа (2), удовлетворительно описывающие протекание гетерогенных реакций. Это имеет важное значение для химического производства, где большинство используемых реакций – гетерогенные.
Варужан Матинян
Варужан Матинян
57 219
Лучший ответ
процессы идут по-разному
Гомофазные реакции можно описывать, исходя из предположения, что концентрации реагентов в каждой точке реактора одинакова. Это существеннейшее упрощение гомофазной химии.
Гетерофазная химия должна учитывать поверхность раздела фаз, а это очень малая область, поэтому пространственные факторы учитывать просто необходимо.
Хотя, если вывести гомофазную кинетику первого порядка, лимитируемую диффузией, то выражение будет то же, что и уравнения Хитрина для горения графита. Дело только в том, к какому описанию ближе практический процесс, для которого используется кинетическая модель.

Похожие вопросы