Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, 566 01 Vysoké Mýto
H 2 + Cl 2 2HCl
Jak si představit rychlost chemické reakce? Obecný zápis chemické reakce A B C D Kde α, β, γ, δ jsou stechiometrické koeficienty, A, B jsou reaktanty, C, D jsou reakční produkty. Jako úbytek molární koncentrace reaktantů za jednotku času. Čím je úbytek větší, tím je reakce rychlejší. v A t B t Jako přírůstek molární koncentrace reakčních produktů za jednotku času. Čím je přírůstek větší, tím je reakce rychlejší. v C t D t
Změna koncentrace reaktantů a produktů v průběhu chemické reakce. c [mol/dm 3 ] A, B C, D t [s] Molární koncentrace reaktantů se v průběhu přímé chemické reakce snižuje, molární koncentrace produktů naopak zvyšuje. Rychlost přímé chemické reakce je největší na začátku protože je největší koncentrace reaktantů.
Guldberg a Waage formulovali v roce 1867 závislost reakční rychlosti na koncentraci reagujících látek. Rychlost chemické reakce je v každém okamžiku přímo úměrná molární koncentraci reagujících látek. Tedy pro naši obecnou reakci Kde v je rychlost přímé chemické reakce. k je rychlostní konstanta. [A], [B] jsou molární koncentrace reaktantů. α, β jsou stechiometrické koeficienty.
Reakční kinetika Je oblast chemie zabývající se rychlostí chemických reakcí a závislostí této rychlosti na reakčních podmínkách. Faktory ovlivňující rychlost chemické reakce o molární koncentrace reaktantů o teplota reakční směsi o prostorová orientace reagujících částic o přítomnost katalyzátorů (hodnota E A ) Arheniův zákon aneb na čem závisí velikost rychlostní konstanty k Z P e RT E A Kde Z je počet účinných srážek, P pravděpodobnostní sterický faktor R je univerzální plynová konstanta, T teplota reakční směsi, E A je aktivační energie potřebná k uskutečnění chemické reakce
Teorie reakční rychlosti Srážková teorie Čím je větší počet účinných srážek reagujících částic, tím je vyšší reakční rychlost. Srážková teorie vysvětluje vliv molární koncentrace reaktantů, prostorové orientace reagujících molekul i vliv teploty reakční směsi na rychlost chemické reakce. Čím je víc částic reaktantů, tím je vyšší počet účinných srážek. Čím je vyšší teplota reakční směsi, tím se budou částice rychleji pohybovat a poroste počet účinných srážek.
Teorie aktivovaného komplexu Při chemické reakci předpokládá vznik meziproduktu- aktivovaného komplexu. Na jeho vznik potřebují reagující částice kromě účinné srážky také aktivační energii. E[J] Energetický průběh chemické reakce Aktivovaný komplex E A E A,B E C,D t[s]
Katalyzátory Katalyzátory jsou látky, které se účastní vzniku aktivovaného komplexu. Tím mění hodnotu potřebné aktivační energie. Takzvané pozitivní katalyzátory snižují hodnotu aktivační energie a tím urychlují chemickou reakci. Negativní katalyzátory naopak zvyšují hodnotu potřebné aktivační energie a rychlost reakce se snižuje. Katalyzátory vystupují z chemické reakce nezměněny. Pokud tvoří s reaktanty při chemické reakci homogenní směs říkáme reakci homogenní katalýza. Pokud tvoří s reaktanty při chemické reakci heterogenní směs říkáme reakci heterogenní katalýza.
Příklady katalyzovaných reakcí CO 2NO Pt CO 2 N 2 Automobilový katalyzátor V O 2 O 2SO 2 2 3 2SO 5 O NO 2SO 2 2 3 2SO 2 2 2H MnO 2O2 2H2O O2 Výroba kyseliny sírové kontaktním způsobem Výroba kyseliny sírové komorovým způsobem, také vznik kyselých dešťů Rozklad peroxidu vodíku 3H Pt 2 N2 2NH3 Výroba amoniaku
Použitá literatura MAREČEK, Aleš a Jaroslav HONZA. Chemie pro čtyřletá gymnázia. 3., přeprac. vyd. Olomouc: Nakladatelství Olomouc, 2005, 240 s. ISBN 80-7182-055-51. ŠRÁMEK, Vratislav a Ludvík KOSINA. Obecná a anorganická chemie. 2. vyd. Olomouc: Nakladatelství Olomouc, 2000, 262 s. ISBN 80-718-2099-7.
Registrační číslo projektu Šablona Autor Název materiálu CZ.1.07/1.5.00/34.0951 III/2 INOVACE A ZKVALITNĚNÍ VÝUKY PROSTŘEDNICTVÍM ICT Ing. František Paseka 11. Rekční rychlost Ověřeno ve výuce dne 19. 02. 2013 Předmět Ročník Klíčová slova Anotace Metodický pokyn Chemie První Reakční rychlost, koncentrace reaktantů, rychlostní konstanta, účinné srážky, pravděpodobnostní faktor, srážková teorie, aktivační energie, aktivovaný komplex, katalyzátory. Úvodem je zaveden a vysvětlen pojem reakční rychlost. Další snímky se zabývají faktory ovlivňujícími rychlost chemické reakce. Vysvětlují se teorie reakční rychlosti. Srážková teorie a teorie aktivovaného komplexu. Závěrem se uvádí vliv katalyzátorů na rychlost chemické reakce a příklady známých katalytických reakcí. Prezentace je určena jako výklad do hodiny i jako materiál určený k samostudiu Počet stran 12 Pokud není uvedeno jinak, použitý materiál je z vlastních zdrojů autora.