4. Влияние температуры на скорость химических реакций
Из качественных соображений понятно, что скорость реакций должна увеличиваться с ростом температуры, т.к. при этом возрастает энергия сталкивающихся частиц и повышается вероятность того, что при столкновении произойдет химическое превращение. Для количественного описания температурных эффектов в химической кинетике используют два основных соотношения - правило Вант-Гоффа и уравнение Аррениуса.
Правило Вант-Гоффа заключается в том, что при нагревании на 10 оС скорость большинства химических реакций увеличивается в 2div.gif (55 bytes) 4 раза. Математически это означает, что скорость реакции зависит от температуры степенным образом:
, (4.1)
где gamma.lc.gif (54 bytes) - температурный коэффициент скорости (gamma.lc.gif (54 bytes) = 2div.gif (55 bytes)4). Правило Вант-Гоффа является весьма грубым и применимо только в очень ограниченном интервале температур.
Гораздо более точным является уравнение Аррениуса, описывающее температурную зависимость константы скорости:
, (4.2)
где R - универсальная газовая постоянная; A - предэкспоненциальный множитель, который не зависит от температуры, а определяется только видом реакции; EA - энергия активации, которую можно охарактеризовать как некоторую пороговую энергию: грубо говоря, если энергия сталкивающихся частиц меньше EA, то при столкновении реакция не произойдет, если энергия превышает EA, реакция произойдет. Энергия активации не зависит от температуры.
4. Влияние температуры на скорость химических реакций
Из качественных соображений понятно, что скорость реакций должна увеличиваться с ростом температуры, т.к. при этом возрастает энергия сталкивающихся частиц и повышается вероятность того, что при столкновении произойдет химическое превращение. Для количественного описания температурных эффектов в химической кинетике используют два основных соотношения - правило Вант-Гоффа и уравнение Аррениуса.
Правило Вант-Гоффа заключается в том, что при нагревании на 10 оС скорость большинства химических реакций увеличивается в 2div.gif (55 bytes) 4 раза. Математически это означает, что скорость реакции зависит от температуры степенным образом:
, (4.1)
где gamma.lc.gif (54 bytes) - температурный коэффициент скорости (gamma.lc.gif (54 bytes) = 2div.gif (55 bytes)4). Правило Вант-Гоффа является весьма грубым и применимо только в очень ограниченном интервале температур.
Гораздо более точным является уравнение Аррениуса, описывающее температурную зависимость константы скорости:
, (4.2)
где R - универсальная газовая постоянная; A - предэкспоненциальный множитель, который не зависит от температуры, а определяется только видом реакции; EA - энергия активации, которую можно охарактеризовать как некоторую пороговую энергию: грубо говоря, если энергия сталкивающихся частиц меньше EA, то при столкновении реакция не произойдет, если энергия превышает EA, реакция произойдет. Энергия активации не зависит от температуры.
Электрод
Электродная реакция
Eo , В
Li+/Li Li+ + e = Li -3.045
K+/K K+ + e = K -2.925
Ba2+/Ba Ba2+ + 2e = Ba -2.906
Ca2+/Ca Ca2+ + 2e = Ca -2.866
Na+/Na Na+ + e = Na -2.714
La3+/La La3+ + 3e = La -2.522
Mg2+/Mg Mg2+ + 2e = Mg -2.363
Be2+/Be Be2+ + 2e = Be -1.847
A13+/A1 Al3+ + 3e = Al -1.662
Ti2+/Ti Ti2+ + 2e = Ti -1.628
Zr4+/Zr Zr4+ + 4e = Zr -1.529
V2+/V V2+ + 2e = V -1.186
Mn2+/Mn Mn2+ + 2e = Mn -1.180
WO42-/W WO42- + 4H2O + 6e = W + 8OH- -1.05
Se2-/Se Se + 2e = Se2- -0.77
Zn2+/Zn Zn2+ + 2e = Zn -0.763
Cr3+/Cr Cr3+ + 3e = Cr -0.744
Ga3+/Ga Ga3+ + 3e = Ga -0.529
S2-/S S + 2e = S2- -0.51
Fe2+/Fe Fe2+ + 2e = Fe -0.440
Cr3+,Cr2+/Pt Cr3+ + e = Cr2+ -0.408
Cd2+/Cd Cd2+ + 2e = Cd -0.403
Ti3+, Ti2+/Pt Ti3+ + e = Ti2+ -0.369
Tl+/Tl Tl+ + e = Tl -0.3363
Co2+/Co Co2+ + 2e = Co -0.277
Ni2+/Ni Ni2+ + 2e = Ni -0.250
Mo3+/Mo Mo3+ + 3e = Mo -0.20
Sn2+/Sn Sn2+ + 2e = Sn -0.136
Pb2+/Pb Pb2+ + 2e = Pb -0.126
Ti4+, Ti3+/Pt Ti4+ +e = Ti3+ -0.04
D+/D2, Pt D+ + e = 1/2 D2 -0.0034
H+/H2, Pt H+ + e = 1/2 H2 0.000
Ge2+/Ge Ge2+ + 2e = Ge +0.01
Br-/AgBr/Ag AgBr + e = Ag + Br- +0.0732
Sn4+, Sn2+/Pt Sn4+ + 2e = Sn2+ +0.15
Cu2+, Cu+/Pt Cu2+ + e = Cu+ +0.153
Cu2+/Cu Cu2+ + 2e = Cu +0.337
Fe(CN)64-, Fe(CN)63-/Pt Fe(CN)63- + e = Fe(CN)64- +0.36
OH-/O2, Pt l/2 O2 + H2O + 2e = 2OH- +0.401
Cu+/Cu Cu+ + e = Cu +0.521
J-/J2, Pt J2 + 2e = 2J- +0.5355
Te4+/Te Te4+ + 4e = Te +0.56
MnO4-, MnO42-/Pt MnO4- + e = MnO42- +0.564
Rh2+/Rh Rh2+/Rh +0.60
Fe3+, Fe2+/Pt Fe3+ + e = Fe2+ +0.771
Hg22+/Hg Hg22+ + 2e = 2Hg +0.788
Ag+/Ag Ag+ + e = Ag +0.7991
Hg2+/Hg Hg2+ + 2e = Hg +0.854
Hg2+, Hg+/Pt Hg2+ + e = Hg+ +0.91
Pd2+/Pd Pd2+ + 2e = Pd +0.987
Br-/Br2, Pt Br2 + 2e = 2Br- +1.0652
Pt2+/Pt Pt2+ + 2e = Pt +1.2
Mn2+, H+/MnO2, Pt MnO2 + 4H+ + 2e = Mn2+ + 2H2O +1.23
Cr3+, Cr2O72-, H+/Pt Cr2O72- + 14H+ + 6e = 2Cr3+ + 7H2O +1.33
Tl3+, Tl+/Pt Tl3+ + 2e = Tl+ +1.25
Cl-/Cl2, Pt Cl2 + 2e = 2Cl- +1.3595
Pb2+, H+/PbO2, Pt PbO2 + 4H+ + 2e = Pb2+ + 2H2O +1.455
Au3+/Au Au3+ + 3e = Au +1.498
MnO4-, H+/MnO2, Pt MnO4- + 4H+ + 3e = MnO2 + 2H2O +1.695
Ce4+, Ce3+/Pt Ce4+ + e = Ce3+ +1.61
SO42-,H+/PbSO4, PbO2, Pb PbO2 + SO42- + 4H+ + 2e =
PbSO4 + 2H2O +1.682
Au+/Au Au+ + e = Au +1.691
H-/H2, Pt H2 + 2e = 2H- +2.2
F-/F2, Pt F2 + 2e = 2F- +2.87
это тебе