Скорость химической реакции и факторы, влияющие на неё: ЕГЭ по химии

Скорость химической реакции — это изменение концентрации реагента или продукта за единицу времени. На неё влияют природа реагирующих веществ, концентрация, температура, давление (для газов), площадь поверхности соприкосновения (для твёрдых веществ) и катализаторы. На ЕГЭ проверяют понимание этих…

Что нужно знать

• Скорость гомогенной реакции измеряется изменением молярной концентрации за единицу времени: v = ΔC/Δt (берётся по убыли реагента или по приросту продукта с учётом стехиометрии).
• Скорость гетерогенной реакции зависит от площади поверхности соприкосновения фаз; в выражение для скорости входит концентрация только газообразных или растворённых веществ, но не твёрдых.
• Закон действующих масс (для элементарных реакций): скорость пропорциональна произведению концентраций реагентов в степенях их стехиометрических коэффициентов. Для реакции aA + bB → продукты v = k·[A]^a·[B]^b.
• При повышении температуры скорость реакции, как правило, увеличивается; правило Вант-Гоффа: при повышении температуры на каждые 10 °C скорость возрастает в 2–4 раза (γ — температурный коэффициент).
• Катализатор увеличивает скорость реакции, снижая энергию активации; он не расходуется в ходе реакции и не смещает равновесие, а лишь ускоряет его достижение.
• Для газообразных реагентов увеличение давления равносильно увеличению их концентрации и приводит к повышению скорости.

Термины и понятия

• Скорость химической реакции: изменение концентрации одного из реагентов или продуктов в единицу времени (обычно моль/(л·с) для гомогенных…
• Гомогенная реакция: реакция, протекающая в одной фазе (например, в газовой смеси или растворе), скорость зависит от концентраций.
• Гетерогенная реакция: реакция между веществами в разных фазах (например, твёрдое + газ), скорость зависит от площади поверхности…
• Закон действующих масс: для элементарной реакции скорость пропорциональна произведению концентраций реагентов, возведённых в степени…
• Константа скорости (k): коэффициент пропорциональности в законе действующих масс, зависящий от природы реагентов и температуры, но не от…
• Энергия активации: минимальная энергия, которую должны иметь молекулы, чтобы столкновение привело к реакции.
• Катализатор: вещество, ускоряющее реакцию за счёт снижения энергии активации и не расходующееся в суммарном процессе.
• Ингибитор: вещество, замедляющее химическую реакцию.

Частые ошибки

• Путают скорость реакции с константой скорости: считают, что k зависит от концентрации (на самом деле — только от температуры и природы реагентов).
• Забывают, что в выражение закона действующих масс для гетерогенных реакций не включают концентрацию твёрдых веществ.
• Неверно применяют правило Вант-Гоффа: путают, во сколько раз повышается температура (на 10 °C) и во сколько раз возрастает скорость (в γ раз).
• Считают, что катализатор смещает химическое равновесие (он лишь ускоряет его достижение).

Как пройти тему

В курсе «Химия» тема «Скорость химической реакции и факторы, влияющие на неё» занимает 2 занятия по 40 минут: репетитор объясняет материал, задаёт вопросы как на экзамене, разбирает ваши ответы и в конце ставит оценку. Это обзор темы, полный разбор — в занятии. ИИ может ошибаться: проверяйте важное по учебнику. Занятия не заменяют живого репетитора и не гарантируют результат на экзамене.

Другие темы раздела

• Современные представления о строении атома: ядро и электронная оболочка
• Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева
• Электронная конфигурация атомов и ионов, валентные электроны
• Периодические изменения свойств элементов и их соединений
• Химическая связь: ковалентная (полярная и неполярная), ионная, металлическая, водородная
• Электроотрицательность, степень окисления, валентность

← Предыдущая тема: Тепловой эффект химической реакции, термохимические уравнения
Следующая тема: Катализ, катализаторы и ингибиторы

Все темы: ЕГЭ по химии