351 likes | 1.55k Views
HEMIJSKA KINETIKA. • Hemijska kinetika je deo hemije koji se bavi proučavanjem brzine odvijanja hemijskih reakcija. •Proučava se: •određivanje brzine hemijske reakcije •uticaj pojedinih faktora na brzinu reakcije mehanizam odvijanja reakcije. ODVIJANJE HEMIJSKE REAKCIJE TEORIJA SUDARA
E N D
HEMIJSKA KINETIKA • •Hemijska kinetika je deo hemije koji se bavi proučavanjem brzine odvijanja hemijskih reakcija. • •Proučava se: • •određivanje brzine hemijske reakcije • •uticaj pojedinih faktora na brzinu reakcije • mehanizam odvijanja reakcije
ODVIJANJE HEMIJSKE REAKCIJE • TEORIJA SUDARA • •Kada se izmešaju reaktanti da bi došlo do hemijske reakcije to jest do nastajanja proizvoda reakcije potrebno je: • 1.Čestice reaktanata se moraju sudariti • 2.Čestice treba da imaju dovoljnu energiju • 3.Čestice treba da se sudare sa pogodnom orjentacijom • Ispunjavanje ovih uslova dodvodi do efikasnog sudara Cl +NOCl -> NO + Cl2
Energija aktivacije-min E potrebna za početak hemijske reakcije i nastanak prelaznog stanja
BRZINA HEMIJSKE REAKCIJEpromena koncentracije sa vremenom prirode reaktanata koncentracije reaktanata temperature dodirne površine reaktanata (čvrsta faza) katalizatora Zračenja (fotohemijske reakcije)
aA + bB▬>cC + dD • V = - d[A]/ a dt=-d[B]/ b dt • brzina nestajanja reaktanata V = d[C]/ c dt=d[D]/ d dt brzina nastajanja proizvoda A + B = C + D V1 = k [A][B] (brzina direktne reakcije)
k = konstanta brzine reakcije zavisi od fizičko-hemijskih osobina reaktanata i temperature (ne zavisi od [A] i [B]) k = v / [A][B] mol dm-3s-1 = mol dm3 s-1 mol2dm-6
sa porastom toC za 10oC, brzina poraste 2-3 puta (eksponencijalno) • Sa porastom temperature znatno raste udeo molekula sa energijom koja je veća od Eaktivacije • Uticaj dodirne površine • •Ako se smanji veličina čestica reaktanata povećava se broj molekula na površini koji mogu reagovati. • •Zbog toga reakcija protiče brže.
Uticaj katalizatora • •Katalizatori su supstance čije prisustvo u reakcionoj smeši menja brzinu reakcije (najčešće povećavaju brzinu reakcije). • •Karakteristike delovanja katalizatora: • •Deluju u maloj količini • •Ne učestvuju u hemijskoj reakciji • •Ubrzavaju samo termodinamički moguće reakcije • •Specifičnost delovanja • •Ne utiču na položaj hemijske ravnoteže
Supstance koje se lako oksiduju i redukuju (NO) • •Voda • •H+i OH-joni • •Metali posebno plemeniti (Ag, Au) i oni iz • VIII grupe (Co, Fe, Ni...) • •Oksidi metala (Al2O3, V2O5, Fe2O3....) • Proces u kome katalizatori deluju na brzinu hemijske reakcije naziva se kataliza. • Postoji: • •HOMOGENA KATALIZA–reaktanti i katalizator čine jednu fazu (imaju isto agregatno stanje) • •HETEROGENA KATALIZA-reaktanti i katalizator su u različitim fazama
Mehanizam delovanja katalizatora •Katalizatori snižavaju Eahemijske reakcije
UTICAJ KONCENTRACIJEREAKTANATA NA BRZINU HEMIJSKE REAKCIJE • •Povećanjem C reaktanata povećava se broj efikasnih sudara, pa je i brzina reakcije veća. • •Za razliku od uticaja toC, brzina hemijske reakcije se povećava srazmerno povećanju koncentracije reaktanata.
uticaj zračenja • na neke hemijske reakcije utiče zračenje • (obično UV, može i mikrotalasno) • Npr. Cl2 + H2ne reaguju u mraku • Na svetlosti inicira se raspadanje Cl..Cl na Cl. radikale, koji u sudaru sa H..H grade HCl, nastaje radikal H. koji se sudara sa novim molekulom Cl2 (lančana reakcija) fotosinteza – takođe ne može bez zračenja
Red i molekularnost reakcije • C2H4 (g) + H2(g) ▬> C2H6(hidrogenizacija etena u etan) • V = k [C2H4 ]1 [H2]1 reakcija drugog reda bimolekularna reakcija (sudar 2 čestice) N2O5 (rastvor u CCl4) ▬> 2NO(g) + O2(g) V = k [N2O5]1 prvog reda, monomolekularna
C(č) + O2(g) ▬> CO2 (g) • V = k [O2] • prvog reda,bimolekularna (CH3CO)2O(g) + H2O(t) = 2CH3COOH(t) (anhidrid) prvog reda,bimolekularna 2NO (g) + O2(g) ▬> 2NO2 (g) trećeg reda, trimolekularna
red reakcije = zbir eksponenata koncentacije reaktanata (eksperimentalni podaci) • molekularnost= broj molekula reaktanata koji učestvuju kao reaktanti u jednom elementarnom procesu (teorijski podatak na osnovu mehanizma reakcije)
2NO(g) + 2H2 (g) N2(g)+2H2O(g) • V = k [NO]2[H2] • *2NO(g) +H2(g) N2O(g) + H2O(g) spora • N2O(g) +H2(g) N2(g)+H2O(g) brza • _______________________________ • 2NO +2H2 +N2ON2 +2H2O +N2O • međuproizvod • * stupanj koji određuje brzinu reakcije redukcije azot(II) oksida vodonikom • RED SLOŽENE REAKCIJE ODREĐUJE NAJSPORIJA REAKCIJA ELEMENTARNE REAKCIJE
HEMIJSKA RAVNOTEŽA • Povratne i nepovratne hem. reakcije • Hemijske rekacije ne teku uvek do kraja • ( to jest do stanja da na kraju reakcije imamo samo proizvodee reakcije) • •Hemijske reakcije koje teku do kraja su nepovratnehem. reakcije • •Hemijske reakcije koje ne teku do kraja su povratne ili reverzibilnehem. reakcije