Реакции, лимитируемые образованием зародышей новой фазы - Химическая кинетика, равновесия, термодинамика

Чтобы возникла поверхность раздела фаз, нужна затрата энергии - Еа зародышеобразования. А когда новая фаза уже появилась, ее дальнейший рост идет значительно быстрее, что напоминает автокатализ. Такой механизм характерен для некоторых реакций разложения твердых веществ, кристаллизации пересыщенных растворов, кипения перегретой жидкости и для восстановления галогенидов серебра в фотографической эмульсии. Реакция

2AgBr + 2OH - + C6H4(OH)2 2Ag + 2Br - + C6H4O2 + 2H2O

При проявлении фотопленки или фотобумаги идет особенно быстро там, где уже есть зародыши серебра, созданные освещением.

Кинетика гетерогенных реакций описывается разными уравнениями, которые здесь не приводятся (особенно много модельных уравнений предложено для реакций типа 5.2), но кинетические кривые для случаев 5.2-5.4 качественно похожи на обычные графики гомогенной кинетики (рис. 2а), а кривые для случая 5.5 похожи на графики автокатализа (рис. 2б).

Возможны и комбинированные случаи. Например, в реакции твердой фазы с жидким раствором, где продукт переходит в раствор и не закрывает поверхность, может преобладать тип 5.3 или 5.4 в зависимости от концентрации и температуры; если же продукт частично закрывает поверхность, добавляется вариант 5.2.

К сожалению, в большинстве учебников общей и неорганической химии и даже в Химической энциклопедии не рассматривается самый важный вариант 5.2, а в качестве типичных рассматриваются относительно редкие варианты 5.3 или 5.5.

Похожие статьи




Реакции, лимитируемые образованием зародышей новой фазы - Химическая кинетика, равновесия, термодинамика

Предыдущая | Следующая