Chemické reakce Flashcards
(12 cards)
Co je to chemická reakce?
Je to proces reorganizace chemických vazeb - některé vazby zanikají a jiné naopak vznikají. Vytváří se tak jiné molekuly a jiné struktury. Děje se to z důvodu toho, aby se ušetřila potenciální energie. K tomu aby chemická reakce probíhala je potřeba dodávat energii.
chemická kinetika
popisuje průběh chemické reakce - reakční mechanismus, rychlost kterou reakční mechanismus probíhá
reakční mechamismus
Popisuje průběh reakce - jaké jsou potřeba podmínky k tomu, aby se vytvořil aktinovaný komplex a za jakých podmínek se pak aktinovaný komplex rozpadá a vznikají produkty chemické reakce.
|
|
v
vysvětleno:
Nejprve se potkají 2 molekuly. Ty jsou spolu na nějakou dobu ve vzájemném kontaktu a díky tomu dojde k interakci mezi jejich valenčními elektrony. K té interakci může dojít díky tomu, že elektrony se chovají jako vlna. Stane se to, že se zničí původní vazba, vznikne aktinovaný komplex jako takový meziprodukt. Aktinovaný komplex je velice nestabilní a krátkodobá částice. Brzy se rozpadne přičemž se uvolní energie a vytvoří se nová vazba, která je právě tím výsledným produktem celé reakce.
Jaké jsou potřeba podmínky pro vznik aktinovaného komplexu?
1) Je potřeba čas. Kdyby na sebe dvě molekuly jen narazily a hned se zase odrazily, k žádné interakci by mezi nimi dojít nemohlo.
2) Mezi molekulami nesmí být žádná barikáda.
rychlost chemické reakce
To znamená kolik proběhne elementárních reakčních obratů za sekundu. Udává se v jednotkách mol/s
- Pokud reakce proběhne velmi rychle, jedná se o výbuch.
Čím je ovlivňovaná rychlost chemických reakcí?
1) koncentací výchozích látek - čím více je na začátku výchozích látek, tím rychleji bude reakce probíhat (protože v každé sekundě proběhne víc elementárních reakčních obratů –> větší rychlost), pokud do reaktoru nepřidávám stále další a další výchozí látky, bude v průběhu reakce postupně klesat rychlost. Je to z důvodu toho, že výchozí látky se mění v produkty a postupně je jich v reaktoru čím dál méně.
2) stupněm rozmělňování, mícháním -když bude výchozí látka jako jedna velká hrouda, bude reakce probíhat pomalu, když ji však rozdrtím na spostu menších hroudek, zvětším povrvch, na kterám reakce bude moct probíhat, potom začnu látku míchat aby jednotlivé malé hrudky nebyly nalepené na sebe a umožním tím, aby reakce probíhala ještě rychleji
3) zahříváním - molekuly se budou pohybovat větší rychlostí, bude častěji docházet k jejich vzájemným srážkám a zvýší se tak i počet interakcí jejich elektronů
4) pomocí katalyzátoru -zlepšuje podmínky pro reakci (lepší přístup k reakčnímu centru): katalyzáteor zreaguje s jednou z výchozích látek (A) a vytvoří s ní aktinovaný komplex. Tento aktinovaný komplex pak reaguje s druhou výchozí látkou (B) a vzniká produkt. Reakce se tak urychlí, protože kdyby měla reagovat látka A s látokou B, půjde to pomalu, kdežto když bude s látkou B reagovat A+katalyzátor, reakce půjde snadněji, celý proces se urychlí. Katalyzátor se po reakci uvolní v původní podobě a může reagovat zase s dalšimi látkami.
chemická dynamika
řeší výsledek chemické reakce, jak a čím chemická reakce skončila - množství zreagovaných látek, kolik energie se reakcí spotřebovalo či uvolnilo
množství zreagovaných látek
to je hmotný výsledek chemické reakce, může díky tomu zjistit jak se změnila hmotnost, objem, …
V žádně chemické reakci však nezreagují všechny výchozí látky. Vždy nějaké zůstanou nezreagované (např. kvůli tomu, že teplota klesla pod požadouvanou teplotu, při které se vazby dokáží přetrhávat a vytvářet nové)
Můžeme nějak ovlivnit to, aby se v chemické reakci zredukovalo co nejvíc výchozích látek a vzniklo co nejvíc produktu?
Když bychom odstranily veškeré bariéry, které způsobují že už reakce nemůže dále probíhat - např. příliš vysoký tlak.
Při exotermické reakci se odebíráním tepla umožní aby celá reakce mohla probíhat déle. Díky tomu se taky zredukuje víc výchozích látek a vznikne víc produktů.
Můžeme nějak ovlivnit to, abychom dříve dostali rovnovážný stav?
Teplotou:
Pokud máme exotermickou reakci, ve které se uvolňuje teplo, je potřeba ho odnímat - zajišťovat ochlazení. Tím zajistíme aby se celý systém příliš nezahřál a aby se stále mohlo uvolňovat další a další teplo a reakce tak probíhala stále stejně rychle.
Pokud máme endotermickou reakci, ve které se spotřebovává teplo, je potřeba dodávat další teplo - zahřívat. Kdybychom ho nedodávaly, systém by se čím dál víc ochlazoval a tím by se taky čím dál víc zpomalovala celá reakce.
spotřebovaná/ uvolněná energie
to je nehmotný výsledek chemické reakce
V případě že reakce byla exotermická, řeší se uvolněná reakce. Když totiž v průběhu reakce praskaly jednotlivé vazby, bylo jim sice potřeba dodávat nějakou energii, ale nepřevažovalo to tu energii, která se pak uvolňovala za vzniku produktů.
V případě že byla reakce endotermická, řeší se spotřebovaná energie. Je to kvůli tomu, že byla potřeba dodávat veší energie při roztrhávání vazeb, než se následně uvolnilo za vzniku produktů.
Chemická rovnováha
To je stav kdy už je chemická reakce konstantní (skončila). Nemění se koncentrace výchozích látek ani produktů.
Chemická rovnováha je však dynamická a stále se vazby uvnitř ní různě mění. (např. rozpadne se molekula H2 a Cl2 a vytvoří dvě mohekuly HCl, to se může stát ale musí se ve stejnou dobu rozpadnout nějaké dvě molekuly HCl a vzniknout jiné molekuly H2 a Cl2 - i když se vazby různě mění vše musí ve výsledku zůstat konstantní)
