Brzina na hemiskite reakcii

1. Brzina na hemiskite reakcii

2. Poznato e od sekojdnevniot `ivot deka nekoi hemiski reakcii se odvivaat dosta brzo, skoro momentalno, dodeka pak od druga strana ima hemiski reakcii {to se odvivaat mnogu sporo. Dva takvi primeri za brza i spora hemiska reakcija se dadeni na slikite podolu. Primer zaekstremnobrzareakcija nagorewenavodorod so kislorod Scenaodnesre}atanacepelinot Hindenburg vo New York vo 1937 godina Primer za spora reakcija e prirodnata korozija kaj nekoi metali

3. Brzinata na hemiskite reakcii ni poka`uva so koe tempo edna reakcija protekuva, odnosno dali e taa spora, sredno brza ili mnogu brza. So drugi zborovi, Brzinata na hemiskite reakcii ni poka`uva SO KOE TEMPO REAKTANITE vo hemiskata reakcija se PRETVORAAT VO PRODUKTI Potrebno e da se znae: {to e neophodno da dojde do hemiska reakcija i od koi faktori zavisi brzinata na hemiskata reakcija

4. Brzina na hemiskite reakcii Neka imame edna reakcija od op{t vid A ---> produkti Brzinata na hem. reakcija = promena na molovite na A so tekot na vremeto - (D[A]/Dt) = k[A]m k- e konstanta na brzina na hemiskata reakcija

5. Grafik {to japrika`uvapromenatanakoli~estvoto nareaktantiteiproduktite so tekotnavremeto Reaktant A Produkti Koli~estvo / mol Vreme / min Kakoreakcijata se odviva, t.e. kakovremetonareakcijata se zgolemuva, taka koli~estvotonareaktantite se namaluva, dodekakoli~estvotonaproduktite se zgolemuva

6. Zakon za brzinata na hemiskite reakcii Neka imame edna reakcija od op{t tip pretstavena kako: A + B ---> C Brzinata na hemiskata reakcija e definirana kako Brz. na hem. reakcija = k [A]m [B]n kade[A] i [B] se po~etni konc. na reaktantite A i B. m => red na reakcijata vo odnos na A n => red na reakcijata vo odnos na B vkupen red na reakcijata = m + n

7. Red na reakcijata A + B ---> C Brz. na hem. reakcija = k [A]m [B]n • e eksponent na termot na koncentracija od reaktantite vo ravenkata za brzinata na hemiskata reakcija {to naj~esto implicira kolku molekuli od toj reaktant se involvirani vo determinira~kiot ~ekor na taa reakcija (ne mora da e sekoga{ taka). Redot mo`e da se opredeli SAMO EKSPERIMENTALNO. • Prv red, eksponentot e 1 • Vtor red, eksponentot e 2

8. Poglednareakciitenamikroskopskonivo: Kakomo`eda se podelathemiskitereakcii?ElementarniReakcii-podelbavrzosnovanatoakolkumolekuliodreaktantiteu~estvuvaatvohemiskatareakcija • Monomolekularni-rearan`irawe na molekulata od edna vo druga sostojba • bimolekularni -reakcii vo koi u~estvuvaat dve ~esti~ki kako reaktanti • trimolekularni -reakcii vo koi u~estvuvaat tri ~esti~ki kako reaktanti

9. Model za sudiri kako neophodnost za odvivawe na hemiskite reakcii Tri uslovi mora da bidat ispolneti na mikroskopsko (molekularno) nivo, so cel edna reakcija da se odviva, a toa se: • Molekulite od reaktantite mora da se sudrat; • Polo`bata na molekulite mora da bide takva da tie bidat orientirani povolno-so nivnite reaktivni grupi, i da formiraat eden preoden kompleks, koj e intermediet pome|u reaktantite i produktite; • Sudirite mora da imaat dovolno energija, so cel da bidat uspe{ni i da se premine od preodnata sostojba kon produktite na taa hemiska reakcija. Efektiven sudir Neefektiven sudir

10. Kaj site hemiski reakcii gledani na molekularno nivo postoi edna sostojba nare~enaPreodna sostojba ili Aktiviran Kompleks • a toa e edna nestabilna sostojba na intermedierno soedinenie koe e sostaveno od site atomi od reaktantite u~esnici vo hemiskata reakcija, i koe ima mnogu visoka energija

11. Kaj hemiskite reakcii ~esto se sre}avame so poimot-Aktivaciona Energija- -pod ovoj poim }e ja podrazbirame minimalnata energija {to e potrebna za da reakcijata otpo~ne. Toa e razlika pome|u osnovnata energija i maksimalnata energija kaj krivata {to gi pretstavuva energetskite promeni kaj hemiskata reakcija Aktiviran Kompleks Energija na aktivacija Energija

12. Faktori koi vlijaat vrz brzinata na hemiskata reakcija • -koncentracijata na reaktantite; pogolema koncentracija-pogolem broj na molekuli-pogolema verojatnost za sudiri- zgolemena brzina na hem. reakcija • -temperaturata; povisoka temperatura-pogolema energija i brzina na ~esti~kite od reaktantite, pogolema verojatnost za uspe{ni sudiri -pogolema brzina na hemiskata reakcija • -prisustvo na katalizatori; - ja zabrzuvaat hemiskata reakcija • -povr{inata na reaktantite ili na katalizatorot (koga reaktantite i katalizatorot se cvrsti supstanci).

13. Vlijanie na Temperaturata vrz brzinata na hemiskite reakcii BROJ NA MOLEKULI SO OPREDELENA ENERGIJA Sobna T Povisoka T

14. Porastot na brzinata na reakcijata so temepraturata bila prou~uvana od [vedskiot nau~nik Svante Arenius. • Zavisnosta na brzinata na hemiskata reakcija od temperaturata ne e linearna. Areniusovaravenkazazavisnostanakonstantatanabrzinatanahemiskatareakcijaodtemperaturata: Ea- energijanaaktivacija R-univerzalnagasnakonstanta T-termodinami~katemperatura A-Areniusovakonstanta(faktornafrekvencijatanamolekulskitesudiri {to se efektivni, odnosnosudiri so korektnaorientacijanamolekulite). A e specifi~nakonstantazasekojvidnahemiskareakcija. Konstanta na brzinata na reakcija Zavisnost na konstantata na brzinata na hemiskata reakcija od temperaturata

15. -Golem broj na hemiski reakcii se odvivaat so mala brzina na sobna temperatura. Za da se zabrzaat vakvite hemiski reakcii, obi~no se upotrebuvaat susptanci nare~eniKATALIZATORI • Supstanci koi ja zgolemuvaat brzinata na hemiskite reakcii, a na krajot od reakciite ostanuvaat nepromeneti • Homogena Kataliza-katalizatorot e vo ista agregatna sostojba kako i reaktantite • Heterogena Kataliza-katalizatorot e vo razli~na agregatna sostojba od reaktantite

16. Bez katalizator (kataliza) Energija so katalizator Produkti

17. Povr{inata na katalizatorot bitno vlijae vrz brzinata na hem. reakcii vodorod • Reakcija na etilen so vodorod vo prisustvo na platina (metal) kako katalizator. C2H4(g) + H2(g) C2H6(g) • Reakcijata e egzotermna no se odviva mnogu bavno zaradi golemata energija na aktivacija. • Vo prisustvo na metalna povr{ina (vo konkretniot slu~aj metalen prav od platina) reakcijata se odviva mnogu brzo duri i na sobna temperatura. • Povrzuvaweto na vodorodot so metalnata povr{ina ovozmo`uva zan~itelno namaluvawe na aktivacionata energija na procesot na disocijacija na molekulata na vodorodni atomi. • Povrzuvaweto na reaktantite so metalnata povr{ina go zgolemuva brojot na efektivni sudiri {to doveduvaat do hemiska reakcija (porast na konstantata A vo areniusovata ravenka) Metalna povr{ina Etilen (C2H4) Etan (C2H6)

18. Enzimi-biolo{ki katalizatori -se golem broj na organski (i neorganski) supstancii, naj~esto polimeri od amino kiselini, mo`at da ja reguliraat brzinata na ogromen broj na hemiski reakcii {to se relevantni vo biolo{kite sistemi -enzimite se naj~esto specifi~ni-deluvaat samo na opredeleni reakcii ili supstancii {to se narekuvaat supstrati Primer za kataliti~ko deluvawe na enzimite e razlo`uvaweto na mastite ili jaglehidratite do CO2i voda vo vodena sredina. enzim C6H12O6(aq) + 6O2(aq)  6CO2(aq) + 6H2O(aq)

19. [to e bitno da se zapomne: -Od koi faktori zavisi brzinata na edna hemiska reakcija -Kako od poedine~nite faktori zavisi brzinata na hemiskite reakcii -[to se katalizatori -[to e aktiviran kompleks -[to e red na reakcijata