Что такое скорость реакции?
Скорость реакции показывает, насколько меняется концентрация вещества за единицу времени. В учебниках её обозначают буквой υ и записывают υ = ΔC ÷ Δt. Единица измерения — моль/(л·с).
Чтобы реакция шла, частицы должны столкнуться. Но не каждое столкновение приводит к реакции: энергия частицы должна быть больше энергии активации. Энергия активации — это наименьшая энергия, которая нужна для начала реакции.
| Фактор | Что меняется? | Пример |
|---|---|---|
| Температура | Частицы движутся быстрее и сталкиваются сильнее | В холодильнике молоко скисает медленно |
| Концентрация | Частиц в единице объёма становится больше, столкновений тоже | Чем концентрированнее соляная кислота, тем быстрее растворяется цинк |
| Площадь поверхности | Увеличивается поверхность, на которой сталкиваются частицы | Порошок известняка реагирует быстрее, чем кусок |
| Катализатор | Энергия активации снижается | MnO2 ускоряет разложение пероксида водорода |
После реакции катализатор остаётся неизменным. Ингибитор, наоборот, замедляет реакцию: его применяют, чтобы замедлить ржавление железа.
По правилу Вант-Гоффа при повышении температуры на 10°C скорость многих реакций возрастает в 2–4 раза. Например, если температурный коэффициент равен 2, то при повышении на 30°C скорость возрастёт в 2³ = 8 раз.
Испытай скорость реакции в приложении Nalukh chem
Этот симулятор входит в полный доступ. Скачивание бесплатно, без регистрации открыты 2 раздела и 5 симуляторов.
Как пользоваться симулятором?
В коробке слева движутся частицы. В верхней строке скорость показана как Медленно 🐢, Средний или Быстро 🔥.
- Потяни ползунок 🌡️ Температура вправо: частицы начнут двигаться быстрее.
- Потяни ползунок 🧪 Концентрация к отметке концентрированный: частиц станет больше.
- Потяни ползунок 🪨 Площадь поверхности к отметке порошок: частицы станут меньше.
- В разделе Добавка выбери кнопку Нет, Катализатор или Ингибитор. Катализатор показан зелёными точками, ингибитор — красными крестиками.
- В правой верхней строке смотри, как меняется энергия активации. С ростом скорости цвет частиц меняется с синего на красный.
Задания для симулятора
Когда симулятор открывается, скорость показана как Медленно 🐢.
- Потяни только один ползунок до правого края. Какой из них даст скорость Быстро 🔥? Ответ: никакой, каждый из трёх ускоряет только до Средний.
- Сколько ползунков нужно сдвинуть, чтобы без добавки получить Быстро 🔥? Ответ: три. Если потянуть два до правого края, останется Средний.
- Выбери Катализатор и потяни только ползунок температуры до правого края. Ответ: будет Быстро 🔥.
- Выбери Ингибитор и потяни все три ползунка до правого края. Ответ: останется Средний.
Симулятор показывает скорость не числом, а тремя ступенями. Ползунки нужны для сравнения факторов, это не измерение настоящей реакции.
Примеры из жизни и производства
- В холодильнике реакции порчи продуктов замедляются.
- На заводах серной кислоты катализатор V2O5 ускоряет превращение SO2 в SO3.
- Если измельчить твёрдое вещество, его поверхность увеличивается и реакция ускоряется.
