1.1.3.3. Химическая кинетика
Все термохимические процессы сопровождаются потреблением или выделением тепла и поэтому без подвода или отвода тепла невозможно проведение процесса. Скорость многих реакций зависит от условий теплопередачи и температуры, при которой они проводятся. Так с повышением температуры скорость возрастает и лишь у некоторых многостадийных реакций уменьшается. Температурная зависимость скорости реакции в основном определяется изменением константы скорости реакции. Зависимость скорости реакции от температуры, выраженная графически, дает круто поднимающуюся по экспоненциальному закону кривую. Зависимость скорости химический реакции от температуры предложена Аррениусом и имеет гледующий вид:
k=Be-E/RT
где к — константа скорости реакции; В — иредэкспоненциальньтп множитель; Е — энергия активации; R — газовая постоянная; Т — температура.
Зная величины В и Е, можно вычислить константу скорости при любой температуре. Так как ни одна реакция не может осуществляться, если вступающие в нее вещества не придут в соприкосновение, то в большинстве случаев скорость химических процессов зависит от скоростей, с которыми реагирующие вещества доставляются в зону, где совершаются химические превращения. Скорость протекания всех химических реакций зависит также от величины поверхности раздела (площадь контакта) между реагирующими веществами.Тепловым эффектом химической реакции Q называется количество теплоты, которое выделяется или поглощается при необратимом протекании реакции. При этом тепловой эффект эндотермической реакции будем считать положительным, а тепловой эффект экзотермической реакции отрицательным.
Теплота изохорного и изобарного процессов приобретает свойства функции состояния, т. е. она не зависит от пути процесса, а зависит только от начального и конечного состояния системы. Это положение было сформулировано Г. И. Гессом. Термохимические расчеты, основанные на законе Гесса, следует выполнять с помощью термохимических уравнений, представляющих собой стехиометрические уравнения химических реакций, дополненные необходимыми сведениями о состоянии реагирующих и образующихся веществ, а также указанием тепловых эффектов.
Тепловой эффект химической реакции при постоянном давлении увеличивается с возрастанием температуры. Это вызвано повышением теплоемкостей продуктов реакции и исходных веществ с учетом стехиометрических коэффициентов. Если теплоемкость во время процесса не меняется, т. е. сумма теплоемкостей продуктов реакции равна сумме теплоемкостей исходных веществ, то тепловой эффект не зависит от температуры.
© 2008 - 2024 «Тула-Терм»
