4. Chemické reakce copy

Vliv katalyzátoru

• katalyzátor = látka ovlivňující rychlost chemické reakce, aniž by ovlivňovala složení produktů

  • po reakci zůstává nezměněná

  • v zápisu píšeme nad/pod šipku mezi reaktanty a produkty

• inhibitor = látka snižující rychlost reakce, zvyšují aktivační energii

• aktivátor = látka zrychlující rychlost reakce, snižuje aktivační energii

• katalýza = ovlivňování reakce katalyzátorem

• katalyzované reakce:

  • homogenní reakce – katalyzátor je ve stejném skupenství jako reaktanty

  • heterogenní reakce – katalyzátor je v jiném skupenství než reaktanty

Termochemie

• Termochemie – chemický obor zabývající se tepelnými jevy při chemických reakcích

Reakční teplo Qm

• Reakční teplo: veličina udávající množství tepla, které se uvolní či spotřebuje při chemické reakci

• jednotka: kJ/mol

• Aby se reakční teplo dalo porovnávat byl zaveden standardní stav (teplota 298,15 K a tlak 101,325 kPa)

• Reakční teplo se za standardních podmínek rovná změně entalpie ∆𝐻

• Entalpie: veličina vyjadřující tepelnou energii uloženou v dané látce

Rozdělení termochemických reakcí

• rozdělení podle tepelné bilance:

  1. reakce exotermní

     • teplo je uvolněno do okolí

     • reakční teplo je záporné – systém teplo dodal do okolí

  2. reakce endotermní

     • teplo je spotřebováváno

     • reakční teplo je kladné – systém teplo přijal

Termochemické zákony

• První termochemický zákon

  • formulovali vědci Laplace a Lavoisier

  • hodnota reakčního tepla přímé a zpětné reakce je stejná, liší se pouze znaménkem (+, -)

• Druhý termochemický zákon (Hessův zákon)

  • formuloval vědec Hess

  • výsledné reakční teplo závisí pouze na počátečním a koncovém stavu

    • přechodné stavy reakce ho neovlivní

Guldberg-Waageův zákon

• Rychlost chemické reakce je přímo úměrná součinu koncentrací reaktantů

• Tento zákon vyjadřuje rovnice rovnovážné konstanty – o které si něco povíme později

Dynamická rovnováha

• chemická rovnováha je dynamická -

• dopředná a zpětná reakce probíhá současně

• na začátku reakce je rychlost dopředné reakce mnohem větší než zpětné

• postupem reakce se koncentrace produktu zvyšuje a zvyšuje se i tvorba reaktantu z produktu

• po určité době bude rychlost reakce dopředné a zpětné stejná -> dosažen rovnovážný stav

Rovnovážná konstanta (K)

• Vyjadřuje složení směsi po dosažení chemické rovnováhy

• Je závislá pouze na teplotě

• Pokud K je vyšší než 1 = převažuje koncentrace produktů

• Pokud K je menší než 1 = převažuje koncentrace reaktantů

Le Chatelier–Brownův princip akce a reakce

• Porušení chemické rovnováhy akcí vyvolá reakci, která směřuje ke zrušení účinku tohoto vnějšího zásahu

• Pokud:

  • zvýšíme koncentraci reaktantů – přibude produktů

  • zvýšíme tlak plynných reaktantů – rovnováha bude posunuta ve směru reaktantů

  • zvýšíme teplotu

    • u endotermní reakce – rovnováha bude posunuta ve směru produktů

    • u exotermní reakce – rovnováha bude posunuta ve směru reaktantů