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当固体的表面积影响反应速率时,为什么反应速率不包括固体?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2022-04-24 13:38:43

给出反应速率的方程通常给出了足够分子到达并形成具有足够能量的活化复合体以达到活化状态的概率。对于一级反应,你必须假设络合物包含溶剂。更简单的方程只是反映了足够的分子在同一时间出现在同一地点的概率,即碰撞概率。具有足够能量的数在该温度的速率常数中被吸收,这反过来就是为什么反应依赖于温度。然而,这里有很多简化,这个速率常数很努力地覆盖了它们。当我们改变温度来得到活化能时,我们也会看到熵效应,但这些通常很难正确地解开。

对于大体积固体来说,大体积是无关紧要的,在不同的相中不会发生碰撞,至少在近似的情况下,溶液中的任何物质都不会扩散到固体中。但是,有时候你需要计算出分量扩散到固定表面的速率。在大多数教科书中,这个往往被放在一边因为它往往是特定情况下的,它会导致一些非常可怕的微分方程。它将微分方程简化成我可以分部积分的东西。如果没有替换,这几乎是不可能的。所以这方面在一般教学中被忽视的原因是,解决它可能是一场噩梦,大多数人永远不会遇到这类问题。如果你真的在这种情况下结束,基本的物理是存在的,你可以处理数学的艰难方式,或现在使用计算机建模。

因为它和反应发生时的相是不同的,所以只要有一些固体存在,多少都无所谓。氢氧化钠微丸在稀盐酸中的中和反应,无论加入多少氢氧化钠微丸,反应速度都是相同的。只要有固体氢氧化钠存在,有多少都无所谓。

但是根据你吃的是颗粒还是薄片会有不同的速率。固体碱的形式会产生速率效应,但是固体碱的含量不会。

所以如果我有一组烧杯每250毫升1.2盐酸,我把1克氢氧化钠颗粒在第一个烧杯和测量反应的速率,然后把5克的小球在第二个会相同,但需要更长的时间来完成,10克的小球在未来,再次同样的速度,长时间。如果我下一个加入1g的NaOH片,反应速率就会和颗粒反应速率不同,但是烧杯里是5g还是500g片都是一样的。

在化学反应动力学研究(他们去多快的产品,并且当你研究平衡的反应不去完成,在这两种情况下,实验者必须定义系统,包括所有的化学品和容器,和什么形式。从颗粒到薄片意味着这是一个不同的系统,所以会有不同的速率常数,这仍然与固体的数量无关,只要有固体存在。
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