Obecná chemie - výpisky

4. Termochemie. Reakční kinetika. Chemická rovnováha

Kinetika chemických reakcí = Reakční kinetika

- studuje rychlost chemických reakcí

- zabývá se faktory, které tuto rychlost ovlivňují

- cílem je objasnit reakční mechanismy

Dělení reakcí:

• Izolované – probíhají v soustavě samy

• Simultánní - současně probíhá několik reakcí

Zvratné – z reaktantů vznikají produkty a současně z produktů zpět reaktanty

Bočné – VL reagují za vzniku různých P – zejména v organické chemii

Následné – P reakce je VL další reakce

Řetězové – skládají se z fází:

Iniciační – vznik prvních radikálů

Propagační – vznik P a dalších radikálů

Terminační – vymizení radikálů a spotřebování VL

Reakční rychlost

- probíhá-li reakce za konstantního objemu, je rychlost úměrná molární koncentraci VL

Kinetická rovnice

- vyjadřuje závislost reakce na okamžité koncentraci

- Rychlost reakce je přímo úměrná součinu koncentrací VL

- k = rychlostní konstanta - závislá na teplotě

Závislost reakční rychlosti na teplotě

- je vyjádřena Arrheinovou rovnicí

Srážková teorie reakční rychlosti

Podmínky reakce:

• Vhodná prostorová orientace

• Dostatečná kinetická energie

Teorie aktivovaného komplexu

- teorie předpokládá postupné přibližování molekul se současným ochabováním vazeb v molekulách VL (E se spotřebovává) a zároveň vznik nových vazeb u různých molekul (E se uvolňuje) = aktivovaný komplex

- zeslabené vazby se buď přeruší a vytvoří nové (produkty), nebo se sktivovaný komplex rozpadne zpět na VL

Katalýza

= ovlivňování rychlosti chemické reakce přidáváním katalyzátoru do reakční soustavy

Katalyzátor – látka, která urychluje reakci, ale sama se nemění – nelze považovat za VL ani za meziprodukt – vede reakci jiným reakčním mechanismem (u něj je EA každé dílčí reakce menší než původní reakce)

Druhy katalýzy:

• Homogenní – kyseliny, zásady (acidobazická katalýza)

• Heterogenní – pevná fáze se specifickým povrchem

• Autokatalytická – katalýza vlastním produktem reakce

• Selektivní – vznik určitých P – enzymy

Inhibitor – látka, která zpomaluje reakci

Druhy:

• Stabilizátory – látky, které reagují s radikály, a tím reakci zastaví

• Katalytické jedy – zabraňují působení katalyzátorů

Energetika chemických reakcí

- energií se zabývá termodynamika (konkrétně energetickou bilancí chemických dějů, jejich uskutečnitelností a rovnováhami

Základní znaky chemické termodynamiky

- studuje soustavy jako celek, bez ohledu na strukturu částic a mechanismus probíhajících dějů

- neuplatní se v ní čas je možno určit, zda bude děj uskutečnitelný, ale ne za jak dlouho