Stručna zajednica za preuređenje kupaonice

Ono što se naziva brzinom kemijske reakcije u čemu. Koja je konstanta brzine kemijske reakcije? Čimbenici koji utječu na brzinu reakcije

Svi pokreti su neprekinuti lanac
oblik I nastati jedan od
drugi poznatim redoslijedom.
Lukrecije

Što je mehanizam kemijska reakcija? Što je kinetička jednadžba reakcije i koje je njezino značenje? Kakav je mehanizam djelovanja katalizatora? Što su inhibitori?

Lekcija-predavanje

KEMIJSKA REAKCIJA KAO PRIMJER GIBANJA. Prisjetite se koja je brzina kemijske reakcije i o kojim čimbenicima ovisi.

Kemijske reakcije odvijaju se različitim brzinama. Raspon njihovih brzina iznimno je širok - od gotovo trenutnih reakcija (eksplozija, mnoge reakcije u otopinama) do iznimno sporih koje traju stoljećima (primjerice, oksidacija bronce na zraku).

Graviranje. Alkemičari

U 19. stoljeću Utvrđeno je da je velika većina kemijskih reakcija višefazni proces, tj. da se ne odvija izravnim istodobnim sudaranjem čestica reaktanata uz nastajanje produkata, već kroz niz jednostavnih (elementarnih) procesa. Dapače, ako bi se, na primjer, reakcija oksidacije amonijaka odvijala u jednoj fazi, tada bi to zahtijevalo ogromne utroške energije za istovremeno kidanje veza u molekulama amonijaka i kisika. Osim toga, vjerojatnost sudara tri čestice je vrlo mala, četiri - gotovo jednaka nuli. Istovremeni sudar sedam čestica (četiri molekule amonijaka i tri molekule kisika) jednostavno je nemoguć.

Svaki elementarni stupanj kemijske reakcije je ili kemijski proces (recimo, raspad jedne molekule ili sudar dviju čestica), ili prijelaz čestice u pobuđeno stanje (ili, obrnuto, njezin prijelaz iz pobuđenog u osnovno ili nisko pobuđeno stanje).

Čak i naizgled jednostavna reakcija

napreduje u fazama, a svaka faza se odvija svojim tempom.

1. faza (brzo):

2. faza (relativno sporo):

Prisjetite se koje se čestice nazivaju radikalima. Koje se reakcije nazivaju lančanim reakcijama i što je energija aktivacije?

Skup elementarnih faza kemijske reakcije, koji slijede jedan za drugim (tj. uzastopno) ili se odvijaju paralelno, naziva se mehanizam kemijska reakcija. Mehanizmi reakcije su različiti.

Za kemičara je vrlo važno znati koji čimbenici određuju brzinu kemijske reakcije. Posebno je važna ovisnost brzine reakcije (ili njezinih stupnjeva) o koncentracijama reaktanata. Ta se ovisnost naziva kinetička jednadžba. Za hipotetsku reakciju aA + bB = dD + eE, matematički izraz (kinetička jednadžba) ima oblik

gdje je V brzina kemijske reakcije; c je koncentracija tvari, mol/l; a, b - eksponenti (ove vrijednosti se određuju eksperimentalno). Koeficijent proporcionalnosti k u kinetičkoj jednadžbi naziva se konstanta brzine kemijska reakcija. Brojčano je jednaka brzini kemijske reakcije pri koncentracijama reaktanata jednakih 1 mol/l.

Brzina elementarnih faza reakcije proporcionalna je umnošku koncentracija čestica reaktanata, na primjer:

Brzina ukupne reakcije može varirati, ponekad na vrlo složen način, ovisno o koncentraciji reagensa.

Dakle, transformacija jednih tvari u druge nije jednokratan događaj, već proces koji se odvija u vremenu, odnosno ima svoju vremensku strukturu koja se izražava mehanizmom reakcije. Istodobno, mehanizam reakcije uzima u obzir ne samo promjene u sastavu tvari koje sudjeluju u reakciji, već i promjene u položaju atoma u prostoru tijekom reakcije. Stoga možemo govoriti o prostorno-vremenskoj strukturi reakcije.

Razvoj kemijske kinetike, polja kemije koje proučava brzine i mehanizme kemijskih reakcija, započeo je u drugoj polovici 19. stoljeća. Temelji ove discipline postavljeni su 1880-ih. nizozemski fizikalni kemičar Jacob van't Hoff i švedski znanstvenik Svante Arrhenius.

KATALIZA. Odavno je uočeno da su neke tvari sposobne značajno povećati brzinu kemijske reakcije, iako same ne mijenjaju svoj kemijski sastav. Takve tvari nazivaju se katalizatori. Na primjer, vodikov peroksid se sporo raspada na sobnoj temperaturi: 2H 2 0 2 \u003d 2H 2 0 + 0 2. U prisutnosti platine, brzina njezine razgradnje povećava se više od 2000 puta, a enzim katalaza (koji se nalazi u krvi) povećava brzinu reakcije za 90 milijardi puta!

Katalizator se ne troši u kemijskom procesu. Uključen je u međufaze procesa i regenerira se na samom kraju. Stoga ga sama jednadžba reakcije ne uključuje.

Svijet katalizatora je širok i raznolik, kao i njihovi načini djelovanja. Ali općenito se može reći da katalizator, uključivanjem u mehanizam reakcije, mijenja isti i usmjerava proces energetski povoljnijim putem. Pritom, što je posebno važno, katalizatori mogu uzrokovati da se takvi procesi odvijaju primjetnom brzinom, koji se bez njih praktički ne događaju.

Svaki katalizator može ubrzati samo određene vrste reakcija, au nekim slučajevima samo određene reakcije. Ova osobina katalizatora naziva se selektivnost (selektivnost). Selektivnost djelovanja katalizatora omogućuje dobivanje samo određenog željenog proizvoda na određeni način: "usmjeravanje" djelovanja lijeka itd. Biološki katalizatori odlikuju se najvećom selektivnošću i učinkovitošću - enzima koji kataliziraju biokemijske reakcije u živim organizmima.

Postoje tvari koje usporavaju ili čak zaustavljaju kemijske procese. Zovu se inhibitori. Međutim, za razliku od katalizatora, inhibitori se troše tijekom reakcije.

  • O kojim čimbenicima ovise brzine kemijskih reakcija?
  • Može li brzina bilo koje reakcije biti proporcionalna kvadratu koncentracije bilo koje tvari? Ako da, navedite primjere.
  • Predložite hipotezu koja objašnjava zašto se, za razliku od katalizatora, inhibitori troše tijekom reakcije.

1. Što se naziva brzinom kemijske reakcije? U kojim jedinicama se mjeri? O kojim faktorima ovisi?

2. Usporedite pojmove "brzina kretanja" i "brzina kemijske reakcije". Što imaju zajedničko?

3. Koje dvije klasifikacije reakcija prema agregatnom stanju reaktanata i prema sudjelovanju katalizatora u njima možete predložiti? Navedite primjere takvih reakcija, zapišite njihove jednadžbe.

4. Formulirajte zakon djelovanja masa. Na koje se reakcije odnosi?

5. Formulirajte Van't Hoffov zakon.

6. Što su katalizatori? Na koje se skupine mogu podijeliti? Gdje se inhibitori mogu najučinkovitije koristiti?

7. Što su enzimi? Usporedite ih s anorganskim katalizatorima. Navedite namjene enzima.

8. Zašto dolazi do nasilnog "kuhanja" vodikovog peroksida pri tretiranju posjekotina i drugih rana?

9. Suhi klor se skladišti u željeznim cilindrima. Vlažni klor uništava željezo. Kakvu ulogu igra voda u tom procesu?

10. Tvari su uzete za reakciju na temperaturi od 40°C. Zatim su zagrijani na temperaturu od 70°C. Kako će se promijeniti brzina kemijske reakcije ako je njezin temperaturni koeficijent 2?

11. Napišite jednadžbu koja odražava zakon djelovanja mase za reakcije čije su jednadžbe:
a) 2NO+O₂↔2NO₂;
b) I₂+H₂↔2HI

12. Zašto se hrana čuva u hladnjačama?

Što je viskoznost i o kojim čimbenicima ovisi? U kojim jedinicama se mjeri viskoznost?

viskoznost- jedan od fenomena prijenosa, svojstvo fluidnih tijela (tekućina i plinova) da se odupiru gibanju jednog svog dijela u odnosu na drugi. Kao rezultat toga, rad utrošen na ovo kretanje rasipa se u obliku topline.

Mehanizam unutarnjeg trenja u tekućinama i plinovima leži u činjenici da molekule koje se nasumično kreću prenose zamah s jednog sloja na drugi, što dovodi do poravnanja brzina - to se opisuje uvođenjem sile trenja.

Viskoznost ovisi o sastavu i strukturi tekućine, kao i o temperaturi i tlaku. Kako bi se uzeo u obzir utjecaj sastava, potrebno je odabrati zajedničku temperaturu za usporedbu tekućina. Zbog različitog temperaturnog područja njihova postojanja i različite ovisnosti viskoznosti tekućina o temperaturi, nemoguće je i teško pronaći takvu temperaturu za sve tekućine, pa čak i za tekućine sličnog sastava.

Razlikovati dinamičku viskoznost (jedinica in međunarodni sustav jedinice (SI) - Pa s, u CGS sustavu - poise; 1 Pa s = 10 poise) i kinematsku viskoznost (SI jedinica - m/s, CGS - stokes, izvansistemska jedinica - stupanj Englera). Kinematička viskoznost može se dobiti kao omjer dinamičke viskoznosti i gustoće tvari i duguje svoje podrijetlo klasičnim metodama mjerenja viskoznosti, kao što je mjerenje vremena koje je potrebno određenom volumenu da protječe kroz kalibrirani otvor pod utjecajem gravitacije . Uređaj za mjerenje viskoznosti naziva se viskozimetar.

Slični postovi