САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

Мы приглашаем вас насладиться красками природы, посетив галерею фотографий.

Реклама

комплексные поставки лакокрасочных материалов

лаки, краски, эмали, грунтовки, шпатлевки

Проще всего повлиять на это соотношение, изменив темпера­туру проведения реакции, так как температура является одним из технологических параметров, в наибольшей степени влияющим на скорость химической реакции.

Влияние температуры на скорость реакций. Энергия активации. Скорость химической реакции обычно растет с повышением темпе­ратуры. Экспериментально при изучении кинетики химических реакций было обнаружено, что при увеличении температуры Г на 10 °С скорость реакции возрастает в 2... 4 раза. Для характеристики зависимости скорости реакции от температуры был введен тем­пературный коэффициент

Эта зависимость может быть выражена в виде уравнения Арре- ниуса:

где к — константа скорости реакции; — предэкспоненциаль- ный множитель; Е— энергия активации реакции, кДж/моль; Т— температура, К; R — универсальная газовая постоянная [8,314 Дж/ (моль· К)].

Это уравнение часто используется в логарифмической форме:

Энергия активации элементарной реакции Ε — это минималь­ное превышение АН энергией средней внутренней энергии моле­кул, необходимое для того, чтобы произошло химическое взаи­модействие, т.е. Ε — это энергетический барьер, который долж­ны преодолеть молекулы при переходе из одного состояния реакционной системы в другое (рис. 2.8).

Предэкспоненциальный множитель ко учитывает число соуда­рений частиц, вероятность распада активированного комплекса реакции на исходные реагенты без образования продуктов реак­ции, пространственную ориентацию молекул реагентов, а также ряд других факторов, влияющих на скорость реакции и не завися­щих от температуры. При более строгом рассмотрении вопроса следует учесть, что ко также зависит от температуры, но при тем­пературе, когда RT « Ε (для большинства реакций в интервале 300... 1000 К), с достаточно хорошим приближением этой зависи­мостью можно пренебречь. Предэкспоненциальный множитель из­меряется в тех же единицах, что и константа скорости [время"¹; объем/(моль время)].

Закон Аррениуса является одним из важнейших в химической кинетике, дающим большую информацию о механизме реакции. Он имеет универсальное значение для элементарных реакций. От­клонение от него говорит о сложном механизме реакции.

Энергия активации сложных реакций представляет собой ал­гебраическую сумму энергий активации стадий и может быть от­рицательной. Например, при цепной катионной полимеризации изобутилена в присутствии хлорида алюминия, протекающей по­следовательно через стадии инициирования, роста и обрыва цепи, энергия активации Ε является алгебраической суммой энергий активации стадий: