FILM: Barwna reakcja w fazie stałej i ciekłej
Kinetyka chemiczna to dział chemii zajmujący się szybkością reakcji chemicznej, wpływem warunków, w jakich ta reakcja przebiega na jej szybkość oraz badaniem przez jakie etapy pośrednie przebiega dana reakcja. Kinetyka chemiczna to dział chemii zajmujący się szybkością reakcji chemicznej, wpływem warunków, w jakich ta reakcja przebiega na jej szybkość oraz badaniem przez jakie etapy pośrednie przebiega dana reakcja.Szybkość reakcji mierzy się ubytkiem stężenia (masy, liczby moli) substratów lub przyrostem stężenia produktów w czasie. Dla homogenicznego układu zamkniętego można ją zapisać równaniem:Jeżeli stężenie wyrazimy w mol·dm-3, a czas w sekundach, to jednostką szybkości reakcji jest mol·dm-3·s-1.
Szybkość reakcji można wyznaczyć z krzywej kinetycznej tzn. zależności stężenia (np. produktu) od czasu. Szybkość reakcji po czasie t1 od rozpoczęcia reakcji wyznacza się kreśląc styczną w punkcie o współrzędnej t1 i wyznaczając jej nachylenie. Tangens kąta nachylenia stycznej do krzywej kinetycznej jest właśnie szybkością reakcji. Szybkość reakcji można wyznaczyć z krzywej kinetycznej tzn. zależności stężenia (np. produktu) od czasu. Szybkość reakcji po czasie t1 od rozpoczęcia reakcji wyznacza się kreśląc styczną w punkcie o współrzędnej t1 i wyznaczając jej nachylenie. Tangens kąta nachylenia stycznej do krzywej kinetycznej jest właśnie szybkością reakcji.
Bardzo często reakcje przechodzą przez wiele etapów pośrednich, a o szybkości całej przemiany decyduje etap najwolniejszy. Bardzo często reakcje przechodzą przez wiele etapów pośrednich, a o szybkości całej przemiany decyduje etap najwolniejszy.Równanie kinetyczne – równanie opisujące zależność szybkości reakcji od stężeń substratów. Jest ono wyznaczane doświadczalnie. Nie można utożsamiać go z równaniem stechiometrycznym. I tak dla reakcji opisanej równaniem stechiometrycznym: 2NO + 2H2 ↔ N2 + 2H2ORównanie kinetyczne wygląda następująco:k – oznacza stałą szybkości reakcji. Jest charakterystyczna dla danej reakcji, zmienia się wraz ze zmianą temperatury[ ] w nawiasach kwadratowych podano stężenia molowe reagentów
Inne przykłady: Inne przykłady:H2O2 + 2HI ↔ 2H2O +2 I2 równanie kinetyczne: 3H2 + N2 ↔ 2NH3równanie kinetyczne:
Kompleks aktywny to przejściowy układ zbudowany z jąder i elektronów zderzających się drobin. Np.: Kompleks aktywny to przejściowy układ zbudowany z jąder i elektronów zderzających się drobin. Np.: A + BC → AB + C (reakcja sumaryczna) A + BC → A---B---C → AB + C Połączenie A---B---C nosi nazwę kompleksu aktywnego. W miarę zbliżania się jednego atomu (A) do cząsteczki BC jej wiązanie ulega osłabieniu, a jednocześnie zaczyna się tworzyć wiązanie AB. Staje się ono coraz silniejsze. Na końcu powstaje nowa cząsteczka i uwalnia się atom C.Szybkość reakcji jest uwarunkowana stężeniem kompleksu aktywnego oraz szybkością jego rozpadu.
Na szybkość reakcji chemicznej mają wpływ m.in.: TemperaturaStężenieKatalizator
Wpływ temperatury ze wzrostem temperatury rośnie szybkość reakcji chemicznejdoświadczalna reguła van’t Hoffa: wzrost temperatury o 10 stopni zwiększa szybkość reakcji od 2 do 4 razy: gdzie k1 i k2 – stałe szybkości reakcji w temperaturach T1 i T2 v1 i v2 – szybkości reakcji w temperaturach T1 i T2 ΔT = T2 – T1 a γ – współczynnik temperaturowy (od 2 do 4)
Wpływ stężenia i katalizatoraPrzeważnie ze wzrostem stężenia szybkość reakcji rośnie. Dokładną postać matematyczną zależności szybkości reakcji od stężenia podaje doświadczalne równanie kinetyczne (rzeczywiste).Katalizator – to substancja, która zwiększa (katalizator dodatni) lub zmniejsza (katalizator ujemny lub inhibitor) szybkość reakcji. Katalizator bierze udział w reakcji (w co najmniej dwóch etapach pośrednich), sam jednak nie ulega zużyciu (jego masa przed i po reakcji jest taka sama). Jego działanie polega na skróceniu czasu potrzebnego do osiągnięcie stanu równowagi.
FILMY: FILMY:BADANIE ZALEŻNOŚCI SZYBKOŚCI REAKCJI OD STĘŻENIA I TEMPERATURYWPŁYW KATALIZATORA NA SZYBKOŚĆ SYNTEZY JODKU MAGNEZUWPŁYW KATALIZATORA NA SZYBKOŚĆ ROZKŁADU WODY UTLENIONEJ
Energia aktywacji Ea minimalna porcja energii niezbędna do zainicjowania reakcji. Działanie katalizatora polega głównie na obniżeniu energii aktywacji (linia przerywana na wykresie). Reakcji towarzyszy wydzielenie energii na sposób ciepła ΔH (reakcja egzotermiczna). Energia aktywacji Ea minimalna porcja energii niezbędna do zainicjowania reakcji. Działanie katalizatora polega głównie na obniżeniu energii aktywacji (linia przerywana na wykresie). Reakcji towarzyszy wydzielenie energii na sposób ciepła ΔH (reakcja egzotermiczna).
Suma energii kinetycznej i energii wiązań w układzie reakcyjnym pozostaje niezmienna. Charakterystyczne maksimum na wykresie („górka”) oznacza, że energia kinetyczna drobin ulega konwersji w energię wiązań kompleksu aktywnego. Suma energii kinetycznej i energii wiązań w układzie reakcyjnym pozostaje niezmienna. Charakterystyczne maksimum na wykresie („górka”) oznacza, że energia kinetyczna drobin ulega konwersji w energię wiązań kompleksu aktywnego.Mechanizm działania katalizatora Reakcja bez katalizatora: A + B → AB szybkość reakcji v1 Z katalizatorem K: A + K → AK v2 AK + B → AB + K v3Jeżeli v2 > v1 i v3 > v1, to reakcje, w których bierze udział katalizator będą powodowały szybszą przemianę substratów w produkty.
Jak działa Jak działa katalizator samochodowy?Obejrzyj uważnie następujący rysunek i odpowiedz na pytania. Odpowiedzi poszukaj w Internecie np. na stronach:http://www.misiu.ugu.pl/pdf/kat.pdfhttp://www.howstuffworks.com/catalytic-converter2.htmJak zmienia się skład spalin samochodowych po przejściu przez katalizator?Określ funkcję katalizatora w samochodzie.Dlaczego zależy nam na katalizowaniu następujących reakcji i jaki to ma wpływ na środowisko? 2CO + O2 → 2CO2 2CO + 2NO → 2 CO2 + N2 2NO → N2 + O2
Dostları ilə paylaş: |
