Kinetyka i statyka chemiczna
Download
1 / 34

Kinetyka i statyka chemiczna - PowerPoint PPT Presentation


  • 163 Views
  • Uploaded on

Kinetyka i statyka chemiczna. Kinetyka. Reakcja chemiczna. wolna. szybka.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' Kinetyka i statyka chemiczna' - channing-tyler


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

Kinetyka
Kinetyka

Reakcja chemiczna

wolna

szybka


Kinetyka i statyka chemiczna

Kinetykazajmuje się badaniami szybkości przebiegu reakcji chemicznych. Znajomość szybkości reakcji w określonych warunkach fizycznych ma podstawowe znaczenie zarówno teoretyczne jak i praktyczne. Teoretyczne – gdyż pozwala na wyciągnięcie wniosków dotyczących mechanizmu reakcji. Praktyczne – gdyż określa przebieg danej reakcji w warunkach laboratoryjnych lub przemysłowych.


Szybko reakcji
Szybkość reakcji

Szybkośc reakcji chemicznej jest definiowana jako zmiana stężenia w czasie:

v - szybkość reakcji,

i- współczynnik stechiometryczny reagentu „i”,

ci - stężenie reagentu „i”,

t - czas.


Kinetyka i statyka chemiczna

bardziej szczegółowo:

Zamiana stężeń substratów i produktów w czasie.


Teoria zderze
Teoria zderzeń

Aby zaszła reakcja chemiczna cząsteczki substratów muszą się zderzyć. Zderzenia muszą być efektywne, tj. cząsteczki muszą mieć wystarczającą energięi muszą być odpowiednio zorientowane względem siebie.


Kinetyka i statyka chemiczna

Orientacja cząsteczek

efektywne

nieefektywne


Energia aktywacji
Energia aktywacji

Minimalna energia potrzebna, aby reakcja zaszła nazywana jest energią aktywacji (inicjacji).

Zmiana energii cząstek w czasie reakcji.




Kinetyka i statyka chemiczna

Równanie kinetyczne energii,

Równanie kinetyczne jest matematycznym zapisem wiążącym szybkość reakcji ze stężeniami reagentów.

k - stała szybkości reakcji,

cA, cB - stężenia substartów A i B,

a, b - zazwyczaj współczynniki stechiometryczne z reakcji, a+b = rząd reakcji.


Kinetyka i statyka chemiczna

Czynniki wpływające na szybkość reakcji chemicznej energii,

  • stężenia reagentów,

  • temperatura,

  • ciśnienie (jeśli reagenty są gazami)

  • promieniowanie elektromagnetyczne (dla reakcji fotochemicznych),

  • rozwinięcie powierzchni (reakcje powierzchniowe),

  • dodatek katalizatora.


Wp yw st enia
Wpływ stężenia energii,

Szybkość reakcji rośnie ze wzrostem stężenia.

Reakcje I rzędu:

Wykłądniek potęgi stężenia = 1 (cA1).

Przykład:


Kinetyka i statyka chemiczna

Reakcje II rzędu: energii,

Suma wykładników: 1+1 =2

Przykład:


Kinetyka i statyka chemiczna

lub: energii,

Przykład:


Kinetyka i statyka chemiczna

Rząd reakcji zazwyczaj nie jest większy od 3, ponieważ prawdopodobieństwo zderzenia więcej niż trzech cząstek jest bardzo małe.

Zderzenia cząstek.


Wp yw temperatury
Wpływ temperatury prawdopodobieństwo zderzenia więcej niż trzech cząstek jest bardzo małe.

Każdy wpółczynnik szybkości reakcji jest związny z temperaturą zależności Arheniusa:

k - stała szybkości reakcji,

A - stała, charakterystyczna dla reakcji,

EA - energia aktywacji,

R - stała gazowa,

T - temperatura.


Mechanizm reakcji chemicznych
Mechanizm reakcji chemicznych prawdopodobieństwo zderzenia więcej niż trzech cząstek jest bardzo małe.

Reakcje chemiczne bardzo rzadko są procesami jednoetapowymi. Zazwyczają są to procesy wieloetapowe.

Przykład:

Reakcja jednoetapowa:


Kinetyka i statyka chemiczna

Reakcja wieloetapowa prawdopodobieństwo zderzenia więcej niż trzech cząstek jest bardzo małe.:

etap 1:

etap 2:

etap 3:

etap 4:

sumarycznie:


Kinetyka i statyka chemiczna

Reakcja dwuetapowa prawdopodobieństwo zderzenia więcej niż trzech cząstek jest bardzo małe.:

etap 1:

wolny

etap 2:

szybki

sumarycznie:

wolno

Całkowita szybkość reakcji zależy od etapu najwolniejszego


Kinetyka i statyka chemiczna

Jak zwiększyć szybkość reakcji? prawdopodobieństwo zderzenia więcej niż trzech cząstek jest bardzo małe.

  • wzrost stężenia substratów,

  • wzrost temperatury,

  • wzrost ciśnienia reagentów gazowych,

  • mieszanie,

  • dodanie katalizatora.


Kinetyka i statyka chemiczna

Kataliza prawdopodobieństwo zderzenia więcej niż trzech cząstek jest bardzo małe.

Katalizator jest to substancja zwiększająca szybkość reakcji, ale pozostająca po reakcji w niezmienionym stanie.

Po dodaniu katalizatora:

sumarycznie:


Kinetyka i statyka chemiczna

Katalizator wpływa na wielkość energii aktywacji. prawdopodobieństwo zderzenia więcej niż trzech cząstek jest bardzo małe.

Wpływ katalizatora na energię aktywacji.


Kinetyka i statyka chemiczna

Kataliza homogeniczna prawdopodobieństwo zderzenia więcej niż trzech cząstek jest bardzo małe.

Katalizator jest w tej samej fazie, co reagenty

Przykład:

Utlenianie dwutlenku siarki.


Kinetyka i statyka chemiczna

Kataliza heterogeniczna prawdopodobieństwo zderzenia więcej niż trzech cząstek jest bardzo małe.

Katalizator jest w innej fazie niż, reagenty

Przykład:

Uwadarnianie etenu.


Statyka chemiczna
Statyka chemiczna prawdopodobieństwo zderzenia więcej niż trzech cząstek jest bardzo małe.

Reakcja odracalna może być wyrażona poprzez dwa równania:

kiedy:

stan równowagi chemicznej


Kinetyka i statyka chemiczna

Zmiana szybkości reakcji w czasie prawdopodobieństwo zderzenia więcej niż trzech cząstek jest bardzo małe..


Sta a r wnowagi
Stała równowagi prawdopodobieństwo zderzenia więcej niż trzech cząstek jest bardzo małe.


Kinetyka i statyka chemiczna

Prawo działania mas Guldberga - Waage’go: prawdopodobieństwo zderzenia więcej niż trzech cząstek jest bardzo małe.

W stanie równowagi chemicznej stosunek iloczynu stężeń produktów (podniesionych do odpowiednich potęg) do iloczynu stężeń substratów (podniesionych do odpowiednich potęg) jest wielkością stałą w danych warunkach temperatury i ciśnienia.


Kinetyka i statyka chemiczna

Przykład: prawdopodobieństwo zderzenia więcej niż trzech cząstek jest bardzo małe.


Regu a le ch telier a brauna
Reguła Le Châtelier’a - Brauna prawdopodobieństwo zderzenia więcej niż trzech cząstek jest bardzo małe.

Jeśli zmienimy jakiś parametr w układzie będącym w stanie równowagi chemicznej, układ będzie przeciwdziałał tym zmianom.

Przykład:

Powoduje przesunięcie równowagi


Kinetyka i statyka chemiczna

1 mol N prawdopodobieństwo zderzenia więcej niż trzech cząstek jest bardzo małe.2 + 3 mole H2 2 mole NH3

4 mole gazu  2 mole gazu