Teplotn? koeficient rychlosti chemick? reakce (van't Hoffovo pravidlo). V?po?et rychlosti, konstanty a teploty koeficientu reak?n? rychlosti

Probl?m 336.
P?i 150 °C je ur?it? reakce dokon?ena za 16 minut. S teplotn?m koeficientem rychlosti reakce rovn?m 2,5 vypo??tejte, za jak dlouho tato reakce skon??, pokud se provede: a) p?i 20 0 °С; b) p?i 80 °C.
?e?en?:
Podle van't Hoffova pravidla je z?vislost rychlosti na teplot? vyj?d?ena rovnic?:

vt a kt - rychlost a rychlostn? konstanta reakce p?i teplot? t°C; v (t + 10) ak (t + 10) stejn? hodnoty p?i teplot? (t + 10 0 C); - teplotn? koeficient rychlosti reakce, jeho? hodnota se u v?t?iny reakc? pohybuje v rozmez? 2 - 4.

a) Vzhledem k tomu, ?e rychlost chemick? reakce p?i dan? teplot? je nep??mo ?m?rn? d?lce jej?ho pr?b?hu, dosad?me ?daje uveden? v podm?nce ?lohy do vzorce, kter? kvantitativn? vyjad?uje van't Hoffovo pravidlo, dostaneme :

b) Proto?e tato reakce prob?h? s poklesem teploty, pak je p?i dan? teplot? rychlost t?to reakce p??mo ?m?rn? d?lce jej?ho pr?b?hu, dosad?me ?daje uveden? v podm?nce ?lohy do vzorce, kter? kvantitativn? vyjad?uje van't Hoffovo pravidlo, dostaneme:

Odpov?d?t: a) p?i 200 0 С t2 = 9,8 s; b) p?i 80 0 С t3 = 162 h 1 min 16 s.

Probl?m 337.
Zm?n? se hodnota konstanty rychlosti reakce: a) p?i v?m?n? jednoho katalyz?toru za jin?; b) kdy? se zm?n? koncentrace reaktant??
?e?en?:
Reak?n? rychlostn? konstanta je hodnota, kter? z?vis? na povaze reaktant?, na teplot? a na p??tomnosti katalyz?tor? a nez?vis? na koncentraci reaktant?. M??e se rovnat rychlosti reakce v p??pad?, kdy jsou koncentrace reaktant? rovn? jednotce (1 mol/l).

a) Kdy? je jeden katalyz?tor nahrazen jin?m, rychlost dan? chemick? reakce se zm?n?, nebo se zv???. Je-li pou?it katalyz?tor, rychlost chemick? reakce se zv???, pak se v souladu s t?m tak? zv??? hodnota konstanty reak?n? rychlosti. Ke zm?n? hodnoty konstanty reak?n? rychlosti tak? dojde, kdy? je jeden katalyz?tor nahrazen jin?m, co? zv??? nebo sn??? rychlost t?to reakce vzhledem k p?vodn?mu katalyz?toru.

b) Kdy? se zm?n? koncentrace reaktant?, zm?n? se hodnoty reak?n? rychlosti a nezm?n? se hodnota konstanty reak?n? rychlosti.

Probl?m 338.
Z?vis? tepeln? ??inek reakce na jej? aktiva?n? energii? Odpov?? zd?vodn?te.
?e?en?:
Tepeln? ??inek reakce z?vis? pouze na po??te?n?m a kone?n?m stavu syst?mu a nez?vis? na mezistupn?ch procesu. Aktiva?n? energie je p?ebyte?n? energie, kterou mus? m?t molekuly l?tek, aby jejich sr??ka vedla ke vzniku nov? l?tky. Aktiva?n? energii lze m?nit zv??en?m nebo sn??en?m teploty, respektive jej?m sn??en?m nebo zv??en?m. Katalyz?tory sni?uj? aktiva?n? energii, zat?mco inhibitory ji sni?uj?.

Zm?na aktiva?n? energie tedy vede ke zm?n? reak?n? rychlosti, nikoli v?ak ke zm?n? reak?n?ho tepla. Tepeln? ??inek reakce je konstantn? hodnota a nez?vis? na zm?n? aktiva?n? energie pro danou reakci. Nap??klad reakce pro tvorbu amoniaku z dus?ku a vod?ku je:

Tato reakce je exotermick?, > 0). Reakce prob?h? se sni?ov?n?m po?tu mol? reaguj?c?ch ??stic a po?tu mol? plynn?ch l?tek, ??m? se syst?m dost?v? z m?n? stabiln?ho stavu do stabiln?j??ho, entropie kles?,< 0. Данная реакция в обычных условиях не протекает (она возможна только при достаточно низких температурах). В присутствии катализатора энергия активации уменьшается, и скорость реакции возрастает. Но, как до применения катализатора, так и в присутствии его тепловой эффект реакции не изменяется, реакция имеет вид:

Probl?m 339.
Pro kterou reakci, p??mou nebo reverzn?, je aktiva?n? energie v?t??, pokud p??m? reakce prob?h? s uvol?ov?n?m tepla?
?e?en?:
Rozd?l mezi aktiva?n?mi energiemi p??m?ch a reverzn?ch reakc? se rovn? tepeln?mu efektu: H \u003d E a (pr.) - E a (arr.) . Tato reakce prob?h? za uvol?ov?n? tepla, tzn. je exotermick?,< 0 Исходя из этого, энергия активации прямой реакции имеет меньшее значение, чем энергия активации обратной реакции:
E a (nap?.)< Е а(обр.) .

Odpov?d?t: E a (nap?.)< Е а(обр.) .

Probl?m 340.
Kolikr?t se zv??? rychlost reakce prob?haj?c? p?i 298 K, pokud se jej? aktiva?n? energie sn??? o 4 kJ/mol?
?e?en?:
Ozna?me pokles aktiva?n? energie Ea a rychlostn? konstanty reakce p?ed a po poklesu aktiva?n? energie k a k. Pomoc? Arrheniovy rovnice z?sk?me:

Ea je aktiva?n? energie, k a k" jsou konstanty reak?n? rychlosti, T je teplota v K (298).
Dosazen?m dat ?lohy do posledn? rovnice a vyj?d?en?m aktiva?n? energie v joulech vypo??t?me n?r?st reak?n? rychlosti:

Odpov?d?t: 5 kr?t.

Rychlost chemick? reakce z?vis? na teplot? a jak teplota stoup?, rychlost reakce se zvy?uje. Nizozemsk? v?dec Van't Hoff uk?zal, ?e kdy? teplota stoupne o 10 stup??, rychlost v?t?iny reakc? se zv??? 2-4kr?t;

VT 2 = VT 1 *y (T2-T1)/10

Kde VT2 a VT1 jsou reak?n? rychlosti p?i teplot?ch T2 a Ti; y je teplotn? koeficient rychlosti reakce, kter? ukazuje, kolikr?t se rychlost reakce zv??ila se zv??en?m teploty o 10 K.

P?i koncentraci reaktantu 1 mol/l je rychlost reakce ??seln? rovna rychlostn? konstant? k. Pak rovnice ukazuje, ?e rychlostn? konstanta z?vis? na teplot? stejn?m zp?sobem jako rychlost procesu.

3. Napi?te variantu reakce eliminace (eliminace) s uvol?ov?n?m halogenovod?ku.

C2H5Cl \u003d C2H4 + HCl

Vstupenka ??slo 4

1. Co je to "atomov? hmotnost", "molekulov? hmotnost", "mol l?tky" a co se bere jako jednotka atomov? hmotnosti (am.m.u.)?

ATOMOV? HMOTNOST - hmotnost atomu v atomov?ch hmotnostn?ch jednotk?ch (am.m.u.). na jednotku a. e. m. je akceptov?na 1/12 hmotnosti izotopu uhl?ku-12.

a.u.m \u003d 1/12 m 12 6 C \u003d 1,66 * 10 -24

MOLEKUL?RN? HMOTNOST – Mol?rn? hmotnost slou?eniny, vzta?en? na 1/12 mol?rn? hmotnosti atomu uhl?ku-12.

MOL - mno?stv? l?tky obsahuj?c? stejn? po?et ??stic nebo strukturn?ch jednotek (atom?, iont?, molekul, radik?l?, elektron?, ekvivalent? atd.) jako v 12a. e.m. izotop uhl?k-12.

Vzorec pro zv??en? rychlosti reakce v p??tomnosti katalyz?toru.

Pomoc? katalyz?tor? m??ete zm?nit hodnotu Ea (aktiva?n? energie). L?tky, kter? se ??astn?, ale nejsou spot?ebov?ny v reak?n?m procesu, se naz?vaj? katalyz?tory. Tento jev s?m o sob? se naz?v? katal?za. Zv??en? rychlosti reakce v p??tomnosti katalyz?toru je ur?eno vzorcem

Podle toho, zda je katalyz?tor ve stejn? f?zi jako reaktanty nebo tvo?? nez?vislou f?zi, hovo??me o homogenn? nebo heterogenn? katal?ze. Mechanismus katalytick?ho p?soben? u nich nen? stejn?, nicm?n? v obou p??padech je reakce urychlena v d?sledku poklesu Ea. Existuje ?ada specifick?ch katalyz?tor? – inhibitor?, kter? sni?uj? rychlost reakce.

kde jsou parametry katalytick?ho procesu, V, k, Ea- nekatalytick? proces.

Napi?te reakce spalov?n? anorganick?ch l?tek obsahuj?c?ch uhl?k v kysl?ku s uveden?m oxida?n?ho ?inidla a reduk?n?ho ?inidla a tak? oxida?n? stavy uhl?ku p?ed a po reakci.

C - reduk?n? ?inidlo, oxida?n? proces

O - oxida?n? ?inidlo, reduk?n? proces

Vstupenka ??slo 5

1. Co je to "elektronegativita", "valence", "oxida?n? stav" prvku a jak? jsou z?kladn? pravidla pro jejich ur?en??

OXIDA?N? STAV - podm?n?n? n?boj atomu prvku, z?skan? za p?edpokladu, ?e slou?enina se skl?d? z iont?. M??e b?t kladn?, z?porn?, nulov?, zlomkov? a je ozna?ena arabskou ??slic? se znam?nkem „+“ nebo „-“ ve tvaru prav?ho horn?ho indexu symbolu prvku: C 1-, O 2-, H + , Mg2+, N3-, N5+, Cr6+.

Pro stanoven? oxida?n?ho stavu (s. o.) prvku ve slou?enin? (iontu) se pou??vaj? n?sleduj?c? pravidla:

1 V jednoduch?ch l?tk?ch (H2, S8, P4) Str. o. rovn? se nule.

2 Konstantn? str. o. maj? alkalick? (E+) a alkalick? zeminy (E2+) prvky, stejn? jako fluor P-.

3 Vod?k ve v?t?in? slou?enin m? s. o. H+ (H20, CH4, HC1), v hydridech - H- (-NaH, CaH2); S. o. kysl?k se zpravidla rovn? -2 (O2-), v peroxidech (-O-O-) - 1 (O-).

4 V bin?rn?ch slou?enin?ch nekov?, min. o. p?i?azeno k prvku vpravo).

5 Algebraick? sou?et Str. o. molekula je nula, ion - jeho n?boj.

Schopnost atomu p?ipojit nebo nahradit ur?it? po?et jin?ch atom? se naz?v? VALENCE. M?rou valence je po?et atom? vod?ku nebo kysl?ku p?ipojen?ch k prvku za p?edpokladu, ?e vod?k je jednovazn? a kysl?k je dvojmocn?.

Rychlost chemick?ch reakc? se zvy?uje s rostouc? teplotou. N?r?st reak?n? rychlosti s teplotou lze odhadnout pomoc? van't Hoffova pravidla. Podle pravidla zv??en? teploty o 10 stup?? zvy?uje rychlostn? konstantu reakce 2-4kr?t:

Toto pravidlo nen? spln?no p?i vysok?ch teplot?ch, kdy se rychlostn? konstanta s teplotou t?m?? nem?n?.

Van't Hoffovo pravidlo umo??uje rychle ur?it datum expirace l?ku. Zv??en? teploty zvy?uje rychlost rozkladu l??iva. T?m se zkracuje ?as na ur?en? data expirace l?ku.

Metoda spo??v? v tom, ?e se l??ivo udr?uje p?i zv??en? teplot? T po ur?itou dobu tT, zjist? se mno?stv? rozlo?en?ho l??iva m a p?epo?te se na standardn? skladovac? teplotu 298K. Vzhledem k procesu rozkladu l??iva jako reakce prvn?ho ??du je rychlost vyj?d?ena p?i zvolen? teplot? T a T = 298K:

Vzhledem k tomu, ?e hmotnost rozlo?en?ho l??iva je stejn? pro standardn? i skute?n? podm?nky skladov?n?, lze rychlosti rozkladu vyj?d?it rovnicemi:

Za p?edpokladu T=298+10n, kde n = 1,2,3…,

Z?skejte kone?n? vyj?d?en? trvanlivosti l?ku za standardn?ch podm?nek 298K:

Teorie aktivn?ch sr??ek. Aktiva?n? energie. Arrheniova rovnice. Vztah mezi reak?n? rychlost? a aktiva?n? energi?.

Teorii aktivn?ch sr??ek zformuloval v roce 1889 S. Arrhenius. Tato teorie je zalo?ena na my?lence, ?e pro vznik chemick? reakce je nutn? sr??ka mezi molekulami v?choz?ch l?tek a po?et sr??ek je d?n intenzitou tepeln?ho pohybu molekul, tzn. teplotn? z?visl?. Ale ne ka?d? sr??ka molekul vede k chemick? p?em?n?: vede k n? pouze aktivn? sr??ka.

Aktivn? sr??ky jsou sr??ky, ke kter?m doch?z? nap?. mezi molekulami A a B s velk?m mno?stv?m energie. Minim?ln? mno?stv? energie, kterou mus? m?t molekuly v?choz?ch l?tek, aby byla jejich sr??ka aktivn?, se naz?v? energetick? bari?ra reakce.



Aktiva?n? energie je p?ebyte?n? energie, kter? m??e b?t sd?lena nebo p?enesena na jeden mol l?tky.

Aktiva?n? energie v?znamn? ovliv?uje hodnotu reak?n? rychlostn? konstanty a jej? z?vislost na teplot?: ??m v?t?? Ea, t?m ni??? rychlostn? konstanta a t?m v?razn?j?? zm?na teploty na ni p?sob?.

Konstanta reak?n? rychlosti souvis? s aktiva?n? energi? komplexn?m vztahem popsan?m Arrheniovou rovnic?:

k=Ae–Ea/RT, kde A je preexponenci?ln? faktor; Ea je aktiva?n? energie, R je univerz?ln? plynov? konstanta rovna 8,31 j/mol; T je absolutn? teplota;

e je z?klad p?irozen?ch logaritm?.

Pozorovan? konstanty reak?n? rychlosti jsou v?ak obecn? mnohem men?? ne? konstanty vypo??tan? pomoc? Arrheniovy rovnice. Proto je rovnice pro konstantu rychlosti reakce upravena takto:

(m?nus p?ed cel?m zlomkem)

Multiplik?tor zp?sobuje, ?e teplotn? z?vislost rychlostn? konstanty se li?? od Arrheniovy rovnice. Proto?e Arrheniusova aktiva?n? energie se vypo??t? jako tangens sklonu logaritmick? z?vislosti rychlosti reakce na reciprok? teplot?, pak ud?lejte tot?? s rovnic? , dostaneme:

Vlastnosti heterogenn?ch reakc?. Rychlost heterogenn?ch reakc? a faktory ji ur?uj?c?. Kinetick? a dif?zn? oblasti heterogenn?ch proces?. P??klady heterogenn?ch reakc? zaj?mav?ch pro farmacii.

HETEROGENEOUS REACTIONS, chem. reakce zahrnuj?c? l?tky v rozkladu. f?ze a tvo?? spolu heterogenn? syst?m. Typick? heterogenn? reakce: tepeln?. rozklad sol? za vzniku plynn?ch a pevn?ch produkt? (nap?. CaCO3 -> CaO + CO2), redukce oxid? kov? vod?kem nebo uhl?kem (nap?. PbO + C -> Pb + CO), rozpou?t?n? kov? v kyselin?ch (nap?. Zn + + H2SO4 -> ZnSO4 + H2), interakce. pevn? ?inidla (A12O3 + NiO -> NiAl2O4). Ve speci?ln? t??d? se rozli?uj? heterogenn? katalytick? reakce prob?haj?c? na povrchu katalyz?toru; v tomto p??pad? reaktanty a produkty nemus? b?t v r?zn?ch f?z?ch. Sm?r, p?i reakci N2 + + 3H2 -> 2NH3 vyskytuj?c? se na povrchu ?elezn?ho katalyz?toru, jsou reaktanty a reak?n? produkt v plynn? f?zi a tvo?? homogenn? syst?m.

Charakteristiky heterogenn?ch reakc? jsou zp?sobeny ??ast? kondenzovan?ch f?z? v nich. To zt??uje m?sen? a transport reaktant? a produkt?; je mo?n? aktivace molekul ?inidla na rozhran?. Kinetika jak?koli heterogenn? reakce je definov?na jako rychlost samotn? chemik?lie. transformace a p?enosov? procesy (dif?ze) nezbytn? pro dopln?n? spot?eby reaktant? a odstran?n? reak?n?ch produkt? z reak?n? z?ny. V nep??tomnosti dif?zn?ch p?ek??ek je rychlost heterogenn? reakce ?m?rn? velikosti reak?n? z?ny; toto je n?zev specifick? reak?n? rychlosti vypo?ten? na jednotku povrchu (nebo objemu) reakce. z?ny, nem?n? se v ?ase; pro jednoduch? (jednokrokov?) reakce m??e b?t ur?eno na z?klad? p?sob?c?ch mas z?kona. Tento z?kon nen? spln?n, pokud dif?ze l?tek prob?h? pomaleji ne? chemick?. okres; v tomto p??pad? je pozorovan? rychlost heterogenn? reakce pops?na rovnicemi kinetiky dif?ze.

Rychlost heterogenn? reakce je mno?stv? l?tky, kter? vstoup? do reakce nebo se vytvo?? b?hem reakce za jednotku ?asu na jednotku plochy povrchu f?ze.

Faktory ovliv?uj?c? rychlost chemick? reakce:

Povaha reaktant?

Koncentrace ?inidel,

Teplota,

P??tomnost katalyz?toru.

Vheterog = Dp(S Dt), kde Vheterog je rychlost reakce v heterogenn?m syst?mu; n je po?et mol? kter?koli z l?tek vznikl?ch reakc?; V je objem syst?mu; t - ?as; S je plocha povrchu f?ze, na kter? reakce prob?h?; D - znam?nko p??r?stku (Dp = p2 - p1; Dt = t2 - t1).

Probl?m 336.
P?i 150 °C je ur?it? reakce dokon?ena za 16 minut. S teplotn?m koeficientem rychlosti reakce rovn?m 2,5 vypo??tejte, za jak dlouho tato reakce skon??, pokud se provede: a) p?i 20 0 °С; b) p?i 80 °C.
?e?en?:
Podle van't Hoffova pravidla je z?vislost rychlosti na teplot? vyj?d?ena rovnic?:

vt a kt - rychlost a rychlostn? konstanta reakce p?i teplot? t°C; v (t + 10) ak (t + 10) stejn? hodnoty p?i teplot? (t + 10 0 C); - teplotn? koeficient rychlosti reakce, jeho? hodnota se u v?t?iny reakc? pohybuje v rozmez? 2 - 4.

a) Vzhledem k tomu, ?e rychlost chemick? reakce p?i dan? teplot? je nep??mo ?m?rn? d?lce jej?ho pr?b?hu, dosad?me ?daje uveden? v podm?nce ?lohy do vzorce, kter? kvantitativn? vyjad?uje van't Hoffovo pravidlo, dostaneme :

b) Proto?e tato reakce prob?h? s poklesem teploty, pak je p?i dan? teplot? rychlost t?to reakce p??mo ?m?rn? d?lce jej?ho pr?b?hu, dosad?me ?daje uveden? v podm?nce ?lohy do vzorce, kter? kvantitativn? vyjad?uje van't Hoffovo pravidlo, dostaneme:

Odpov?d?t: a) p?i 200 0 С t2 = 9,8 s; b) p?i 80 0 С t3 = 162 h 1 min 16 s.

Probl?m 337.
Zm?n? se hodnota konstanty rychlosti reakce: a) p?i v?m?n? jednoho katalyz?toru za jin?; b) kdy? se zm?n? koncentrace reaktant??
?e?en?:
Reak?n? rychlostn? konstanta je hodnota, kter? z?vis? na povaze reaktant?, na teplot? a na p??tomnosti katalyz?tor? a nez?vis? na koncentraci reaktant?. M??e se rovnat rychlosti reakce v p??pad?, kdy jsou koncentrace reaktant? rovn? jednotce (1 mol/l).

a) Kdy? je jeden katalyz?tor nahrazen jin?m, rychlost dan? chemick? reakce se zm?n?, nebo se zv???. Je-li pou?it katalyz?tor, rychlost chemick? reakce se zv???, pak se v souladu s t?m tak? zv??? hodnota konstanty reak?n? rychlosti. Ke zm?n? hodnoty konstanty reak?n? rychlosti tak? dojde, kdy? je jeden katalyz?tor nahrazen jin?m, co? zv??? nebo sn??? rychlost t?to reakce vzhledem k p?vodn?mu katalyz?toru.

b) Kdy? se zm?n? koncentrace reaktant?, zm?n? se hodnoty reak?n? rychlosti a nezm?n? se hodnota konstanty reak?n? rychlosti.

Probl?m 338.
Z?vis? tepeln? ??inek reakce na jej? aktiva?n? energii? Odpov?? zd?vodn?te.
?e?en?:
Tepeln? ??inek reakce z?vis? pouze na po??te?n?m a kone?n?m stavu syst?mu a nez?vis? na mezistupn?ch procesu. Aktiva?n? energie je p?ebyte?n? energie, kterou mus? m?t molekuly l?tek, aby jejich sr??ka vedla ke vzniku nov? l?tky. Aktiva?n? energii lze m?nit zv??en?m nebo sn??en?m teploty, respektive jej?m sn??en?m nebo zv??en?m. Katalyz?tory sni?uj? aktiva?n? energii, zat?mco inhibitory ji sni?uj?.

Zm?na aktiva?n? energie tedy vede ke zm?n? reak?n? rychlosti, nikoli v?ak ke zm?n? reak?n?ho tepla. Tepeln? ??inek reakce je konstantn? hodnota a nez?vis? na zm?n? aktiva?n? energie pro danou reakci. Nap??klad reakce pro tvorbu amoniaku z dus?ku a vod?ku je:

Tato reakce je exotermick?, > 0). Reakce prob?h? se sni?ov?n?m po?tu mol? reaguj?c?ch ??stic a po?tu mol? plynn?ch l?tek, ??m? se syst?m dost?v? z m?n? stabiln?ho stavu do stabiln?j??ho, entropie kles?,< 0. Данная реакция в обычных условиях не протекает (она возможна только при достаточно низких температурах). В присутствии катализатора энергия активации уменьшается, и скорость реакции возрастает. Но, как до применения катализатора, так и в присутствии его тепловой эффект реакции не изменяется, реакция имеет вид:

Probl?m 339.
Pro kterou reakci, p??mou nebo reverzn?, je aktiva?n? energie v?t??, pokud p??m? reakce prob?h? s uvol?ov?n?m tepla?
?e?en?:
Rozd?l mezi aktiva?n?mi energiemi p??m?ch a reverzn?ch reakc? se rovn? tepeln?mu efektu: H \u003d E a (pr.) - E a (arr.) . Tato reakce prob?h? za uvol?ov?n? tepla, tzn. je exotermick?,< 0 Исходя из этого, энергия активации прямой реакции имеет меньшее значение, чем энергия активации обратной реакции:
E a (nap?.)< Е а(обр.) .

Odpov?d?t: E a (nap?.)< Е а(обр.) .

Probl?m 340.
Kolikr?t se zv??? rychlost reakce prob?haj?c? p?i 298 K, pokud se jej? aktiva?n? energie sn??? o 4 kJ/mol?
?e?en?:
Ozna?me pokles aktiva?n? energie Ea a rychlostn? konstanty reakce p?ed a po poklesu aktiva?n? energie k a k. Pomoc? Arrheniovy rovnice z?sk?me:

Ea je aktiva?n? energie, k a k" jsou konstanty reak?n? rychlosti, T je teplota v K (298).
Dosazen?m dat ?lohy do posledn? rovnice a vyj?d?en?m aktiva?n? energie v joulech vypo??t?me n?r?st reak?n? rychlosti:

Odpov?d?t: 5 kr?t.

Teplota a reak?n? rychlost

P?i pevn? teplot? je reakce mo?n?, pokud maj? interaguj?c? molekuly ur?it? mno?stv? energie. Arrhenius tomu ??kal p?ebytek energie aktiva?n? energie a samotn? molekuly aktivov?no.

Podle Arrhenia rychlostn? konstanta k a aktiva?n? energii Ea souvis? vztahem zvan?m Arrheniova rovnice:

Tady A je preexponenci?ln? faktor, R je univerz?ln? plynov? konstanta, T je absolutn? teplota.

P?i konstantn? teplot? tedy ur?uje rychlost reakce Ea. V?ce Ea??m men?? je po?et aktivn?ch molekul a t?m pomaleji reakce prob?h?. P?i sni?ov?n? Ea rychlost se zvy?uje a Ea= 0 reakce prob?h? okam?it?.

Hodnota Ea charakterizuje povahu reaguj?c?ch l?tek a ur?uje se experiment?ln? ze z?vislosti k = F(T). Nalezneme z?pis rovnice (5.3) v logaritmick?m tvaru a jej? ?e?en? pro konstanty p?i dvou teplot?ch Ea:

g je teplotn? koeficient rychlosti chemick? reakce. Van't Hoffovo pravidlo m? omezenou aplikaci, proto?e hodnota g z?vis? na teplot? a mimo oblast Ea= 50–100 kJ ? mol–1 toto pravidlo nen? v?bec spln?no.

Na Obr. 5.4 je vid?t, ?e energie vynalo?en? na p?echod v?choz?ch produkt? do aktivn?ho stavu (A * - aktivovan? komplex) je pak p?i p?echodu na fin?ln? produkty zcela nebo ??ste?n? znovu emitov?na. Rozd?l mezi energiemi v?choz?ho a kone?n?ho produktu ur?uje D H reakce nez?visl? na aktiva?n? energii.

Na cest? z v?choz?ho stavu do kone?n?ho tedy syst?m mus? p?ekonat energetickou bari?ru. Pouze aktivn? molekuly maj?c? v okam?iku sr??ky pot?ebn? energetick? p?ebytek rovn? Ea, m??e p?ekonat tuto bari?ru a vstoupit do chemick? interakce. Se stoupaj?c? teplotou se zvy?uje pod?l aktivn?ch molekul v reak?n?m m?diu.

Preexponenci?ln? multiplik?torA charakterizuje celkov? po?et koliz?. Pro reakce s jednoduch?mi molekulami A bl?zko teoretick? sr??kov? velikosti Z, tj. A = Z vypo??tan? z kinetick? teorie plyn?. Pro slo?it? molekuly A ? Z, tak?e je nutn? zav?st st?rick? faktor P:

Tady Z je po?et v?ech koliz?, P je pod?l prostorov? p??zniv?ch koliz? (nab?v? hodnot od 0 do ), je pod?l aktivn?ch, tedy energeticky p??zniv?ch koliz?.

Dimenze rychlostn? konstanty se z?sk? ze vztahu

Anal?zou v?razu (5.3) dojdeme k z?v?ru, ?e existuj? dv? z?kladn? mo?nosti pro urychlen? reakce:
a) zv??en? teploty,
b) pokles aktiva?n? energie.

?koly a testy na t?ma "Chemick? kinetika. Teplota a reak?n? rychlost"

  • Rychlost chemick? reakce. Katalyz?tory - Klasifikace chemick?ch reakc? a z?konitosti jejich kurzu 8.–9

    Lekce: 5 ?koly: 8 Kv?zy: 1