Скорость реакции: концентрация, температура и катализатор
Объясним, почему одинаковые реагенты могут взаимодействовать с разной скоростью, и научимся читать данные изменения концентрации во времени.
Чему научимся
- Рассчитывать среднюю скорость по данным концентрации
- Объяснять основные факторы скорости
- Различать действие катализатора на скорость и равновесие
Разбираемся в теме
Что измеряет скорость
Среднюю скорость изменения концентрации реагента можно оценить как v = −Δc/Δt, а для продукта — +Δc/Δt. Единица — моль/(л·с), если концентрация дана в моль/л и время в секундах. При сравнении скоростей по разным участникам учитывают коэффициенты уравнения, иначе численные значения могут отличаться.
Частицам необходимо встретиться и преодолеть энергетический барьер. Повышение концентрации часто увеличивает частоту столкновений, а увеличение площади поверхности твёрдого реагента расширяет зону контакта. Однако точную зависимость скорости от концентрации устанавливают по эксперименту; показатели степени нельзя всегда брать из уравнения реакции.
Температура и катализ
При повышении температуры обычно растёт доля частиц с достаточной энергией, поэтому многие реакции ускоряются. Правило увеличения скорости в несколько раз на 10 °C является приближением в ограниченном интервале. Оно не заменяет экспериментальные данные для любой реакции и не предсказывает произвольно широкий диапазон температур.
Катализатор предоставляет маршрут с меньшим энергетическим барьером и восстанавливается в суммарном цикле. Он ускоряет прямую и обратную реакции и сокращает время установления равновесия. Катализатор не меняет константу равновесия при той же температуре и не делает термодинамически невозможный процесс выгодным сам по себе.
Разобранные примеры
Концентрация A снизилась с 0,80 до 0,50 моль/л за 60 с. Найдите среднюю скорость расходования A.
- Изменение концентрации Δc = 0,50 − 0,80 = −0,30 моль/л.
- Для расходования реагента берём v = −Δc/Δt = 0,30 / 60.
- Получаем v = 0,0050 моль/(л·с); это средняя величина за указанный интервал.
Ответ. Средняя скорость расходования A равна 5,0·10⁻³ моль/(л·с).
Попробуй самостоятельно
Запишите своё решение, затем сравните его с разбором. Развёрнутые ответы автоматически не оцениваются.
Открываем задания…
Самопроверка
Закрепление материала
Мини-тест
Выберите ответ на каждый вопрос. Объяснения откроются после проверки.
Открываем мини-тест…
Словарь урока
- Скорость реакции
- Изменение количества или концентрации вещества за единицу времени.
- Энергия активации
- Энергетический барьер, связанный с выбранным маршрутом реакции.
- Катализатор
- Вещество, изменяющее скорость и восстанавливающееся в суммарном процессе.
Связь с программой
Тема: факторы скорости. Раздел: Энергетика, скорость и равновесие.
- ФРП СОО «Химия», базовый уровень, 10–11 классы ↗Единое содержание общего образованияПроверенная копия программы ↗Страницы PDF: 12, 13, 24, 40
Содержание базового курса сверено с программой 12 октября 2026 г. Источники программы описывают содержание школьного курса химии; объяснения, примеры и задания — авторские материалы Умблика. Последовательность школьных занятий и актуальные требования уточняет учитель в рабочей программе.
Твой маршрут
Общая и неорганическая химия