Температура.

Правило Вант-Гоффа. При увеличении температуры на каждые 10 градусов, скорость химической реакции увеличивается в 2-4 раза. Это правило можно записать в виде уравнения таким образом:

,

где – скорость реакции при температуре ;

– скорость реакции при температуре ;

– температурный коэффициент реакции, который показывает, во сколько раз возрастает скорость реакции при увеличении температуры на 10 градусов.

Но при этом уравнение Вант-Гоффа верно не во всех случаях. Оно не соблюдается в случае высоких температур, в случае очень быстрых или очень медленных реакций.

Второй параметр, от которого зависит скорость химических реакций –

Количество реагирующих веществ.

Для гомогенных реакций, при увеличении концентрации реагирующих веществ скорость реакции возрастает, потому что с увеличением концентрации реагентов возрастает число частиц реагирующих веществ в единице объёма, а следовательно, увеличивается число столкновений между ними.

Для гетерогенных реакций, которые проходят на поверхности раздела фаз, на скорость реакции оказывает влияние:

· Площадь реакционной поверхности. Чем выше площадь, тем выше скорость реакции.

В случае твердых веществ, увеличение поверхности достигается за счет увеличения измельчения вещества.

Рис. 1. График зависимости скорости от концентрации

Так как по мере прохождения реакции, исходные вещества расходуются, т. е. их концентрация уменьшается, то в большинстве случаев скорость реакции постепенно снижается, как это можно видеть на графике (рис. 1). Поэтому обычно вычисляют среднюю скорость реакции в определенном временном интервале.

Скорость однотипных реакций зависит:

От участвующих в ней веществ. Например, щелочные металлы с разной скоростью реагируют с водой. Активность щелочных металлов увеличивается в группе сверху вниз. Поэтому и скорость реакции, и количество выделяющейся при этом теплоты будет увеличиваться так же.

Рис. 2. Взаимодействие калия с водой (Источник)

Многие химические процессы идут только при участии некоторых веществ, которые называются катализаторами.

Катализаторы – это вещества, которые ускоряют химические реакции, активно участвуют в них, но сами в итоге не расходуются. Реакции, идущие под действием катализаторов, называют каталитическими.
Ингибиторы – это вещества, которые замедляют скорость химической реакции.

Явление ускорения химической реакции называется катализом, а замедления – ингибированием.

Катализ называется гомогенным, если катализатор находится в одном агрегатном состоянии с реагирующими веществами. Примерами гомогенного катализа является реакция окисления СО (в газовой фазе в присутствии паров воды) и Н₂SО₃ (в растворе в присутствии оксидов азота) кислородом, а также действие разнообразных ферментов в биологических процессах. Гомогенные катализаторы применяются сравнительно редко, потому что после проведения реакции нужно отделить катализаторы от продуктов реакции. И эта операция заметно увеличивает стоимость всего процесса.

Гетерогенный катализ – это вид катализа, при котором катализатор образует самостоятельную фазу, и реакция идет на его поверхности. В гетерогенном катализе часто используют металлы или оксиды металлов. Гетерогенно-каталитическими являются процессы синтеза аммиака на железном катализаторе, окисления SO₂ в SO₃ на платиновом или ванадиевом катализаторе и др. Одним из наиболее неорганических катализаторов является платина, с помощью которой можно провести многие реакции. Но главный недостаток платины – её очень высокая стоимость. Гетерогенный катализ может быть ускорен или ослаблен действием промоторов или каталитических ядов.