Zkoumá rychlost reakce a faktory, které reakci ovlivňují REAKČNÍ KINETIKA Zkoumá rychlost reakce a faktory, které reakci ovlivňují CHEMICKÁ REAKCE výchozí látky zanikají reakční produkty vznikají

Typy reakcí z hlediska reakční kinetiky REAKCE IZOLOVANÉ REAKCE SIMULTÁNNÍ a)zvratné= z reaktantů vznikají produkty a současně z produktů zpět reaktanty b)bočné= výchozí látky vznikají za vzniku různých produktů

Teorie reakční kinetiky Srážková teorie Teorie aktivovaného komplexu

Teorie reakční kinetiky 1) SRÁŽKOVÁ TEORIE podmínka reakce: efektivní srážka a) vhodná prostorová orientace b) dostatečná kinetická energie AKTIVAČNÍ ENERGIE = minimální E,kterou částice musí mít, aby došlo k účinné srážce aktivní molekuly neaktivní molekuly

Teorie reakční kinetiky 2) TEORIE AKTIVOVANÉHO KOMPLEXU Při postupném přibližování molekul se současně oslabují původní vazby v molekulách VL (E se spotřebovává) a začínají se vytvářet vazby nové mezi atomy různých molekul (E se uvolňuje)

Teorie reakční kinetiky H2 + I2 2 HI aktivovaný komplex H H I I H2I2*

Teorie reakční kinetiky H2 + I2 2 HI aktivovaný komplex H H I I H2I2*

Teorie reakční kinetiky H2 + I2 2 HI aktivovaný komplex H2I2* HI

TEORIE AKTIVOVANÉHO KOMPLEXU

Základní pojmy reakční kinetiky REAKČNÍ RYCHLOST změna koncentrace za časovou jednotku výchozí látky reakční produkty výchozí látky: v= - reakční produkty: v= + ΔCVL a Δt ΔCRP c Δt

aA + bB cC + dD -ΔCA - ΔCB ΔCC ΔCD = = = b Δt c Δt d Δt a Δt Záporné znaménko vyjadřuje, že v průběhu reakce dochází k úbytku výchozích látek A, B

Základní pojmy reakční kinetiky REAKČNÍ ŘÁD - pro každou výchozí látku - u jednoduchých izolovaných reakcí je roven součtu stechiometrických koeficientů REAKČNÍ MECHANISMUS - sled elementárních reakčních kroků, ze kterých se skládá chemická reakce

Faktory ovlivňující reakční rychlost: Vliv teploty Vliv katalyzátorů Vliv koncentrace

1) Vliv teploty teplota je hlavní faktor určující rychlost reakce; čím vyšší teplota, tím větší rychlost reakce vyplývá ze srážkové teorie

1) Vliv teploty Arrheniova rovnice: k = A e s rostoucí teplotou roste k orientační pravidlo: van't Hoffovo pravidlo Zvýšením teploty o 10°C za konstantní směsi se rychlost reakce ZVÝŠÍ 2-4krát EA RT

2) Vliv katalyzátorů Snižují aktivační energii = pozitivní katalyzátory Zvyšují aktivační energii = negativní katalyzátory (inhibitory) Př.: Pt, Ni, MnO2, V2O5, enzymy

3) Vliv koncentrace Rychlost reakce je přímo úměrná součinu okamžitých koncentrací výchozích látek. A + B C + D Kinetická rovnice v= k [A]α [B]β k .......... rychlostní konstanta její hodnota závisí na teplotě α, β ...... dílčí reakční řády

REAKCE SIMULTÁNNÍ 4 PH3 P4 + 6H2 v= k [PH3] CH3CHO CH4 + CO v= k [CH3CHO]3/2 NH4CNO CO(NH2)2 v= k [NH4CNO]2

Kinetické rovnice IZOLOVANÁ REAKCE 1. ŘÁDU CH3-O-CH3 CH4 + H2 + CO v= k [CH3-O-CH3] IZOLOVANÁ REAKCE 2. ŘÁDU 2 NO2 NO3 + NO v = k [NO2]2 C + O2 CO2 v = k [C][O2]

Guldberg – Waagův zákon v1 …… výchozí látky v2 …… reakční produkty v1=v2 ……. dynamická rovnováha

Guldberg – Waagův zákon aA + bB cC + dD v = k [A]α [B]β v1=v2 k1 [A]α [B]β = k2 [C]γ [D]δ K = = v2 k1 [C]c [D]d Chemická rovnováha k2 [A]a [B]b

Chemická rovnováha Stav soustavy, v němž se nemění její složení, i když v ní neustále probíhají chemické děje. (Účinky těchto dějů se stále navzájem ruší)

Ovlivnění chemické rovnováhy Koncentrace Tlak Teplota

Ovlivnění chemické rovnováhy Le Chatelier- Brownův princip - změníme-li jednu z podmínek chemické rovnice, vyvoláme děj, který se snaží opět rovnovážný stav vytvořit