Download Chemical Kinetics: Reaction Rates, Factors Affecting Rate, and Chemical Equilibrium and more Summaries Chemistry in PDF only on Docsity!
HEMIJSKA KINETIKA
BRZINA HEMIJSKE REAKCIJE
Svaki se hemijski proces dešava u određenom vremenskom intervalu određenom brzinom. Hemijske reakcije karakteriše brzina kojom se reaktanti pretvaraju u proizvode reakcije. Oblast hemije koja se bavi proučavanjem brzina hemijskijh reakcija jeste hemijska kinetika.
Brzina hemijske reakcije je promena koncentracije reaktanata u jedinici vremena.
ϑ = ∆c / ∆t
gde je ∆c – promena koncentracije reaktanta, a ∆t vremenski interval (jedinica vremena)
FAKTORI KOJI UTIČU NA BRZINU HEMIJSKE REAKCIJE
Faktori koji utiču na brzinu hemijske reakcije su:
1. a) Priroda reaktanata – kada su svi ostali uslovi reakcije isti, a zameni se jedan od reaktanata, brzinu hemijske reakcije određuje priroda tog reaktanta. b) Dodirna površina – Što je veća površina kojom se dodiruju supstance, to je mogućnost reagovanja veća, a time i brzina hemijske reakcije je veća.
VIDEO Uticaj mešanja na brzinu hemijske reakcije- Tiosulfat Uticaj mešanja na brzinu rastvaranja- Plavi kamen Uticaj veličine dodirne površine reaktanata na brzinu hemijske reakcije- Živa Uticaj veličine dodirne površine reaktanata na brzinu hemijske reakcije- Šumeće t. Uticaj prirode reaktanata na brzinu hemijske reakcije- Cink Uticaj prirode reaktanata na brzinu hemijske reakcije- Tri metala
2. Koncentracija reaktanata – povećanjem koncentracije jednog ili više reaktanata, dolazi do porasta brzine hemijske reakcije. Kvantitativna zavisnost brzine reakcije od koncentracije reaktanta definisana je zakonom o dejstvu masa koji glasi: Brzina hemijske reakcije upravo je proporcionalna proizvodu koncentracija reaktanata. Za reakciju aA + bB cC , izraz za brzinu direktne reakcije je:
ϑ = k.^ [A]a^.^ [B]b
U izrazu za brzinu učestvuju reaktanti u gasovitom agregatnom stanju (g) i vodeni rastvori (aq), a reaktanti u čvrstom agregatnom stanju (s) i čisti rastvarači (l) ne učestvuju u izrazu za brzinu hemijske reakcije.
VIDEO Uticaj koncentracije reaktanata na brzinu hemijske reakcije- Tiosulfat Uticaj koncentracije reaktanata na brzinu hemijske reakcije- Jodat Uticaj koncentracije reaktanata na brzinu hemijske reakcije- Luminiscencija Uticaj koncentracije reaktanata na brzinu hemijske reakcije- Obezbojavanje broma
3. Temperatura – Ako se poveća temperatura , čestice se brže kreću, čime je veći broj sudara čestica koji će doći do reakcije pa je i hemijska reakcija brža. Ako se temperatura poveća za 10oC, brzina reakcije se poveća za 2 do 3 puta.
VIDEO
Uticaj temperature na brzinu rastvaranja- Šumeće tablete Uticaj temperature na brzinu hemijske reakcije- Obezbojavanje broma Uticaj temperature na brzinu hemijske reakcije- Zn i HCl Uticaj temperature na brzinu hemijske reakcije- Tiosulfat
4. Katalizatori – supstance koje ubrzavaju hemijsku reakciju; deluju u malim koncentracijama. Postoje dve vrste katalizatora: a) Oni koji učestvuju u reakciji pa se regenerišu. b) Oni koji ne učestvuju u reakciji.
Katalizatori deluju tako što smanjuju energiju koja je potrebna za reakciju i tako ubrzavaju hemijsku reakciju.
Primer dijagrama katalizovane i nekatalizovane reakcije
VIDEO Katalitička degradacija atmosferskog ozona Uticaj katalizatora na brzinu hemijske reakcije- KMnO 4 Uticaj katalizatora na brzinu hemijske reakcije- Slon
Ubrzavanje hemijske reakcije pod uticajem katalizatora naziva se kataliza. Može biti homogena i heterogena. Homogena je kad su katalizator i reaktanti istog agregatnog stanja. 2SO 2 (g) + O 2 (g) 2SO 3 (g) katalizator: NO(g) Heterogena je kad su katalizator i reaktanti različitog agregatnog stanja. 2SO 2 (g) + O 2 (g) 2SO 3 (g) katalizator: N 2 O 5 (s)
FAKTORI KOJI UTIČU NA HEMIJSKU RAVNOTEŽU
Na položaj hemijske ravnoteže utiču faktori: koncentracija reaktanata, temperatura i pritisak.
1. Koncentracija reaktanata – Ako povećamo koncentraciju reaktanata, ravnoteža se pomera u desno, odnosno prema reakcionom proizvodu. Ako povećamo koncentraciju proizvoda reakcije, ravnoteža se pomera u levo.
primer: Kako se pomera ravnoteža reakcionog sistema ako se poveća koncentracija kiseonika?? 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) Odgovor: Reakcija se pomera u desno, u pravcu dobijanja proizvoda.
2. Temperatura – Zagrevanje ravnotežnog sistema izaziva ubrzanje endotermne reakcije, a hlađenje egzotermne reakcije.
primer: Kako se pomera ravnoteža reakcionog sistema ako se poveća temperatura sistema?? N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ∆rH= -92 kJ/mol Odgovor: Reakcija se pomera u levo, u pravcu endotermne reakcije.
3. Pritisak – Povećanje pritiska gasne smeše izaziva pomeranje ravnoteže u smeru stvaranja manjeg broja molekula, dok smanjenje pritiska izaziva pomeranje ravnoteže u smeru stvaranja većeg broja molekula.
primer: Kako se pomera ravnoteža reakcionog sistema ako se pritisak smanji?? N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ∆rH= - 92 kJ/mol Odgovor: Reakcija se pomera u levo, u pravcu većeg broja molekula.
Le-Šateljeov princip – “Ako se na sistem koji je u ravnoteži deluje promenom spoljašnjih faktora (uslova), ravoteža će se pomeriti u smeru u kome se sprečava uticaj tog faktora.”
VIDEO Uticaj koncentracije reaktanata i proizvoda na hemijsku ravnotežu- FeCl 3 Uticaj koncentracije reaktanata i proizvoda na hemijsku ravnotežu- CoCl 2 Uticaj temperature na hemijsku ravnotežu- CoCl 2 Uticaj temperature na hemijsku ravnotežu- N 2 O 3 Uticaj temperature na hemijsku ravnotežu- NO 2 i N 2 O 4 Uticaj pritiska na hemijsku ravnotežu- NO 2 i N 2 O 4 Uticaj pH vrednosti na položaj ravnoteže- Hromati i dihromati Uticaj dodatka zajedničkog jona na hemijsku ravnotežu
HEMIJSKA KINETIKA – pitanja i zadaci
- Brzina hemijske reakcije- definicija i formula.
- Nabroj faktore koji utiču na brzinu hemijske reakcije.
- Uticaj prirode reaktanata na brzinu hemijske reakcije.
- Uticaj koncentracije na brzinu hemijske reakcije.
- Zavisnost brzine reakcije od koncentracije reaktanata- definicija i formula.
- Uticaj temperature na brzinu hemijske reakcije.
- Šta su katalizatori?
- Uticaj katalizatora na brzinu hemijske reakcije.
- Vrste katalizatora.
- Kataliza. Podela sa primerima.
- Šta su povratne, a šta nepovratne reakcije?
- Izraz za hemijsku ravnotežu.
- Konstanta ravnoteže.
- Faktori koji utiču na hemijsku ravnotežu. Definicije i primeri.
- Le-Šateljeov princip.
