4.Termochemie, reakční kinetika, chemická rovnováha
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu DOCX.
4. Termochemie. Reakční kinetika. Chemická rovnováha
Reakční kinetika
Chemické reakce probíhají různou rychlostí, která závisí na určitých podmínkách a na povaze reagujících částic
Reakční kinetika studuje
Rychlost chemických reakcí
Závislost na reakčních podmínkách
Vysvětluje reakční mechanismus
Chemické reakce z pohledu reakční kinetiky dělíme na:
Izolované reakce
Probíhají v soustavě samy
=> žádné jiné probíhající reakce v soustavě na ně nejsou vázány -> nemají společné produkty ani reaktanty
Simultánní reakce
V soustavě probíhají současně a mohou být:
Zvratné
Z reaktantů vznikají produkty a ve stejném okamžiku z produktů vznikají reaktanty
A <-> B
Paralelní
Společné reaktanty reagují za vzniku různých produktů
Jsou častější v organické chemii
A + B -> C
->D
Následné
Produkt se stává reaktantem následující reakce
A -> B -> C
Rychlost chemické reakce
v
Obecně ji můžeme definovat jako úbytek látkového množství kterékoliv výchozí látky nebo přírůstek látkového množství kteréhokoliv produktu za jednotku času dělený stechiometrickým koeficientem této látky
Rychlost s jakou klesá koncentrace výchozí látky, nebo rychlost, s jakou roste koncentrace produktu
Je ovlivňována:
Koncentrací reagujících látek
Teplotou
Přítomností katalyzátorů
Tlakem -> platí pouze tehdy, když je alespoň jeden produkt nebo reaktant plynný
Teorie reakční kinetiky
Existují 2 základní teorie pro objasnění mechanismu přeměny výchozích látek na produkty:
Srážková teorie
Vychází z předpokladu, že pro zreagování částic je nutné, aby se nejprve srazily
Aby byla srážka účinná -> vedla k reakci musí mít částice v okamžiku srážky
Vhodnou prostorovou orientaci
Vhodnou energii
Aktivační energie
Je rovna energii potřebné k rozštěpení zanikajících vazeb v reaktantech
Teorie aktivovaného komplexu
Výhodou na rozdíl od srážkové teorie je přesnější energetická bilance v průběhu reakce
Při uskutečnění účinné srážky vytvoří reagující částice nejprve Aktivovaný komplex
Ten je charakterizován určitou hodnotou aktivační energie EA
Aktivační energie aktivovaného komplexu je určena rozdílem vnitřní energie aktivovaného komplexu a výchozích látek
Aktivovaný komplex je nestálý
Staré vazby ještě úplně nezanikly a nové nevznikly
Tudíž se aktivovaný komplex rychle rozpadá
Na původní částice
Produkty
Faktory ovlivnující reakční rychlost:
Vliv koncentrace
Závislost rychlosti ch. reakce na koncentraci výchozích látek vyjadřuje kinetická rovnice
v = k. [A]α.[B]β
A + B -> produkty
V… rychlost reakce
[A].[B] … rovnovážné koncentrace výchozích látek
K … rychlostní konstanta, závislá na teplotě
Alfa, beta … řády reakce vůči látkám A, B -> totožné se stechiometrickými koeficienty mnohdy