Vypracovala: Mgr. Zuzana Szocsová
Vplyv aktivačnej energie
-
Spravidla platí, že čím je hodnota aktivačnej energie menšia, tým je rýchlosť reakcie väčšia. A samozrejme naopak, čím je hodnota aktivačnej energie väčšia, tým je rýchlosť chemickej reakcie menšia. O rýchlosti okrem aktivačnej energie rozhoduje aj vhodná orientácia molekúl pri zrážke.
Vplyv koncentrácie na rýchlosť chemických reakcií
-
Ak je v objeme viac častíc, dochádza k väčšiemu množstvu ich zrážok – tým sa zväčšuje aj počet účinných zrážok, vďaka ktorým dochádza k vzniku aktivovaného komplexu, ktorý sa rozpadá na produkty.
C.M. Guldberg a P. Waage v roku 1867 zistili, že rýchlosť chemickej reakcie pri určitej teplote je úmerná súčinu koncentrácií nezreagovaných reaktantov – Guldberg – Waageho zákon.
aA + bB → cC + dD
Kinetická rovnica – vyjadruje závislosť rýchlosti chemických reakcií od koncentrácie východiskových látok.
v = k.[A]α. [B] β
kde k je rýchlostná konštanta - závisí od teploty, a nezávisí od koncentrácie látok, ktoré spolu reagujú.
[A], [B] – rovnovážna koncentrácia látky A a látky B (reaktantu A a B)
α, β - sú čísla, ktoré sa dajú zistiť experimentálne, niekedy sú totožné so stechiometrickými koeficientmi a, b príslušných látok v chemickej rovnici.
A, B – sú reaktanty chemickej rovnice
Poriadok reakcie
Poriadok reakcie opisuje závislosť reakčnej rýchlosti od koncentrácie reaktantov, objasňuje reakčný mechanizmus.
Celkový poriadok reakcie r je definovaný ako súčet exponentov pri koncentráciách látok v kinetickej rovnici (pri jednoduchých izolovaných reakciách sa poriadok reakcie rovná súčtu stechiometrických koeficientov reaktantov danej chemickej reakcie):
aA + bB → cC + dD
v = k.[A]α. [B] β
r = (α+β)
Vplyv teploty na rýchlosť chemických reakcií
Experimentálne sa zistilo, že zvýšením teploty o 10°C sa rýchlosť väčšiny chemických reakcií zvýši dvoj až štvornásobne.
Arrheniova rovnica
k – rýchlostná konštanta
A – pravdepodobnostný faktor
EA – aktivačná energia, jednotkou je J. mol-1
e – základ prirodzeného logaritmu, e sa rovná cca 2,718
R – univerzálna plynová konštanta s hodnotou 8, 314 J. K-1 . mol-1
T – absolútna teplota v kelvinoch - K
Pri väčšej teplote sa molekuly reaktantov silnejšie a častejšie zrážajú. Dochádza k zvyšovaniu počtu účinných zrážok za určitý časový interval, čo spôsobuje urýchlenie chemických reakcií.
Vplyv katalyzátora na rýchlosť chemických reakcií
Katalyzátor – látka, ktorá zväčšuje rýchlosť chemickej reakcie a po jej skončení ostáva bez chemickej zmeny – katalyzátor nie je reaktant ani produkt. Katalyzátor zväčšuje rýchlosť chemickej reakcie, lebo znižuje hodnotu jej aktivačnej energie.
Ovplyvňovanie rýchlosti chemickej reakcie nazývame – Katalýza.
Poznáme:
-
Homogénnu katalýzu – katalyzátor je v rovnakej fáze ako reaktanty príslušnej reakcie, teda v plynnej alebo v kvapalnej.
-
Heterogénnu katalýzu – katalyzátor je v inej fáze ako reaktanty, najčastejšie je katalyzátor pevný a reaktanty sú kvapalné alebo plynné. Napríklad syntéza vodíka a dusíka, pri ktorej vzniká amoniak – katalyzátorom je železo.
Katalyzovaná reakcia – je chemická reakcia, pri ktorej sa použije katalyzátor.
1. katalyzátor vytvorí s jedným reaktantom medziprodukt,
2. medziprodukt reaguje s druhým reaktantom a dochádza k vzniku produktu a k uvoľneniu katalyzátora.
1. A + K → AK
2. AK + B → C + K
(pri zapisovaní chemickej reakcie sa katalyzátor uvádza nad alebo pod šípkou, ktorá spája reaktanty a produkty)
Príklad:
Inhibítory – látky znižujúce rýchlosť chemickej reakcie – zvyšujú aktivačnú energiu. Inhibítory spomaľujú priebeh nežiaducich reakcií.
Katalytické jedy – sú látky, ktoré zabraňujú pôsobeniu katalyzátorov.
Stabilizátory – látky, ktoré reagujú s medziproduktom reťazových reakcií (radikálmi) a tým ich zastavia.
Použitá literatúra:
Zmaturuj z chémie
Prehľad chémie 1
Základy chemického deja a jeho zákonitosti – doplnkové učebné texty pre 1. Ročník gymnázií
http://web.tuke.sk/hf-kch/Anorganika/ChemiaI/Kap6.pdf
http://www.bioweb.genezis.eu/chemweb/bielkoviny/katalyza.gif
