Кинетическая классификация реакций.

В зависимости от того, что взято за основу классификации, химические реакции можно разделить по следующим признакам:

1. По агрегатному состоянию среды:

- в газовой фазе;

- в растворах;

- в твердых средах.

2. По фазовому состоянию исходных и образующихся веществ:

- гомогенные реакции, протекающие в пределах одной фазы: в смеси газов, в жидком растворе или в твердой фазе;

- гетерогенные реакции, протекающие на границе раздела фаз: двух твердых, твердой и жидкой, твердой и газообразной, двух жидких, жидкой и газообразной.

- гомогенно-гетерогенные реакции, являющиеся сложными химическими реакциями, в которых одни стадии являются гомогенными, а другие - гетерогенными;

- гомофазные реакции, в которых исходные вещества, промежуточные вещества и продукты реакции находятся в одной фазе;

- гетерофазные реакции, в которых исходные вещества, промежуточные вещества и продукты реакции образуют более чем одну фазу.

3. По природе частиц, участвующих в элементарном акте:

- молекулярные, в которых участвуют молекулы;

- цепные, с участием атомов или свободных радикалов;

- ионные, с участием ионов;

- фотохимические;

- радиохимические;

- электрохимические.

4. По степени сложности:

- простые, протекающие в одну стадию;

- сложные, протекающие в несколько стадий и по разным направлениям.

5. По кинетической обратимости:

- необратимые или односторонние. Общая скорость этих реакций определяется только скоростью прямой реакции;

- обратимые или двусторонние. В них скорость прямой и обратной реакции соизмеримы.

Скоростью химической реакции называется изменение концентрации одного из реагирующих веществ за единицу времени.

Рис. 1 Изменение концентрации реа- гирующих веществ и продуктов во времени

Предположим, что имеется реакция, описываемая следующимуравнением:

aA + bB = dD + eE,

где А и В – исходные вещества;

D и E – продукты реакции;

a, b, d и e –стехиометрические коэффициенты.

О скорости этой реакции можно судить по скорости уменьшения концентрации исходного вещества А или В; а также по скорости увеличения (накопления) концентрации продуктов D или E.

Графически изменение концентрации веществ А и D во времени отображаются зависимостями, представленными на рис. 1 (кривые CA и CD соответственно).

Различают среднюю и истинную скорости:

Средней скоростьюw_ср химической реакции называют изменение концентрации ΔС реагирующего вещества, отнесенное к конечному интервалу времени Δt, в течение которого это изменение произошло.

Для рассматриваемой реакции выражение для средней скорости реакции за интервал времени Δτ по веществу А:

или по компоненту D:

Истинной скоростьюреакции w в данный момент времени называется изменение концентрации какого-либо компонента, отнесенное к бесконечно малому промежутку времени:

Единица измерения скорости [моль/(л·с)].

Скорость реакции зависит от ряда факторов: природы реагирующих веществ, концентрации, температуры и присутствия катализаторов.