Faktory ovlivňující průběh chem. reakce ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Projekt: Svět práce v každodenním životě Číslo projektu: CZ.1.07/1.1.26/02.0007 Faktory ovlivňující průběh chem. reakce Aktivita č.6: Poznáváme chemii Prezentace č. 20 Autor: Lenka Poláková

Podmínky průběhu chemické reakce ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Podmínky průběhu chemické reakce Podmínky průběhu chemické reakce předpoklady k tomu, aby došlo k chemické reakci, popisuje srážková teorie: částice výchozích látek (atomy, molekuly,ionty) se musí srazit částice reaktantů musí mít při srážce dostatečnou energii – aktivační energie, tj. minimální energie, kterou musí mít částice reaktantů, aby došlo k chem. reakci př. dřevo se vzdušným kyslíkem za normálních podmínek nehoří, pro zahájení reakce musíme částicím dodat energii (hořící zápalkou) částice reaktantů musí být při srážce vhodně natočeny (orientovány)

©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Rychlost chem. reakce Rychlost chem. reakce je zmenšení koncentrace výchozích látek nebo zvětšení koncentrace produktů za jednotku času. Rychlost chem. reakce je dána počtem srážek částic reaktantů za časovou jednotku Rychlost chemické reakce ovlivňuje: koncentrace výchozích látek povrch pevných reagujících látek teplota katalyzátory Tyto faktory ověříme na reakci hliníku s kyselinou chlorovodíkovou: 2 Al + 6 HCl → 2 AlCl3 + 3 H2

Vliv koncentrace reaktantů ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Vliv koncentrace reaktantů Zvyšováním koncentrace výchozích látek se zvyšuje rychlost chemické reakce. čím je vyšší koncentrace výchozích látek, tím je vyšší šance, že dojde ke srážce částic reaktantů (větší počet srážek – vyšší rychlost chem. reakce) 1 2 vyšší koncentrace reaktantů, větší počet srážek nižší koncentrace reaktantů, menší počet srážek

Vliv koncentrace reaktantů ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Vliv koncentrace reaktantů využití: acetylen s kyslíkem vháněn do hořáku - při hoření dosáhneme vysoké teploty plamene → svařování kovů (bez kyslíku to nelze) - regulací množství vzduchu, který proudí do kamen na pevná paliva, řídíme rychlost hoření paliva zmenšení koncentrace reaktantů, zpomaluje chem. reakce, př. při hašení požáru – zabraňujeme přístupu vzduchu k hořící látce – až zastavení reakce

Vliv koncentrace reaktantů ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Vliv koncentrace reaktantů na fotografiích vidíme rozdíl v množství vznikajících bublinek vodíku , s koncentrovanou HCl je reakce rychlejší, na druhé misce velmi malé množství bublinek zředěná (10%) HCl + Al koncentrovaná HCl + Al 4 3

Vliv teploty Zvyšování teploty výrazně zvyšuje rychlost chem. reakce ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Vliv teploty Zvyšování teploty výrazně zvyšuje rychlost chem. reakce J. H. van̕ Hoff: Při zvětšení teploty reakční směsi o 10°C, se zvýší rychlost chem. reakce dvakrát až čtyřikrát vyšší teplota - zvyšuje se energie částic reaktantů, a tím i jejich rychlost pohybu, zvyšuje se i počet srážek (zvýšení rychlosti reakce) využití: uchovávání potravin v chladničkách při nižší teplotě – zpomalují se reakce „kažení“ potravin řízení průmyslové výroby nebo laboratorních reakcí pomocí teploty (pomalé reakce – zahřátí reakční směsi urychlíme, příliš rychlé reakce – zpomalí ochlazení reakční směsi)

Vliv teploty studená 10 % HCl + Al teplá 10 % HCl + Al ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Vliv teploty v teplé vodě je reakce rozhodně rychlejší, vzniká větší množství bublinek vodíku, se studenou kyselinou reakce téměř neprobíhá studená 10 % HCl + Al teplá 10 % HCl + Al 5 6

Vliv plošného obsahu povrchu reaktantů ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Vliv plošného obsahu povrchu reaktantů Zvětšením plošného obsahu povrchu pevných reagujících látek se zvětšuje i rychlost chem. reakce. zvětšení obsahu povrchu reaktantů – použitím práškových forem látek – se zvětšuje počet srážek částic reaktantů (zvýšení rychlosti reakce) stupeň rozmělnění pevné látky snižuje teplotu vznícení → látka, která je za normálních podmínek nehořlavá, ve formě prachu hoří i vybuchuje – uhelný prach v dolech, senný, obilný prach, mouka, cukr, kakao, čaj, tabák, koření

Vliv plošného obsahu povrchu reaktantů ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Vliv plošného obsahu povrchu reaktantů druhá reakce s práškovým hliníkem měla velmi rychlý a intenzivní průběh 25 % HCl + práškový Al 25 % HCl + kousek Al 7 8

©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Vliv katalyzátoru Katalyzátory jsou látky, které ovlivňují rychlost chemické reakce (urychlují nebo zpomalují), nespotřebovávají se při reakci, po ukončení reakce zůstávají nezměněny časté katalyzátory chem. reakcí: kovy (Pt, Ni, Cu), oxidy (V2O5), soli katalyzátorem rozkladu peroxidu vodíku H2O2 je MnO2 enzymy jsou přírodní katalyzátory – bílkoviny, které ovlivňují rychlost chem. reakcí v živých organismech využití katalyzátorů: výroba H2SO4, HNO3, plastů, automobilové katalyzátory – snižují množství škodlivin ve výfukových plynech – usnadňují reakce těchto látek

©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Vliv katalyzátoru reakce: rozklad peroxidu vodíku H2O2, jako katalyzátor fungují enzymy z droždí (1. miska) – urychlují rozklad H2O2 – vzniká velké množství bublinek (H2, O2) chléb v druhém pokusu jako katalyzátor rozkladu H2O2 nefunguje, enzymy z droždí už neplní katalyt. funkci, díky vysoké teplotě při pečení chleba 2 H2O2 → 2 H2O + O2 H2O2 + chléb H2O2 + droždí 9 10

©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Enzymy jsou látky, které katalyzují (urychlují) chem. reakce v živých organismech. Zvažte, jaká je optimální teplota pro činnost enzymů. V některých případech: - rychlost chemické reakce může ovlivnit také míchání nebo protřepávání reakční směsi – využití v chem. laboratoři - pokud je alespoň jeden reaktant v plynné fázi – rychlost reakce ovlivní i tlak

Zdroje Obrázky: Knihy: obrázky 1 - 10 vlastní tvorba ©Gymnázium Hranice, Zborovská 293 Zdroje Obrázky: obrázky 1 - 10 vlastní tvorba Knihy: Beneš Pavel, Pumpr Václav, Banýr Jiří. Základy chemie 1 - učebnice. Praha : Fortuna, 2005. ISBN 80-7168-720-0.