Kynetika chemických reakcí
- Chemické reakce probýhajií různou rychlostí. Tato rychlost závysí na podmínkách za kterých probýhají, a na povaze reagujících částic.
Reakční kynetika sleduje rychlost chem. reakcí,její závyslost na reakčních podmínkách a vysvětluje reakční mechanismus.
- Z pohledu reakční kynetiky dělíme reakce na izolované a simultánní.
IZOLOVANÉ : probýhají v soustavě samy. Žádné jiné reakce které v soustvě probýhají na ně nejsou nijak vázány. Nemají společné reaktanty ani produkty.
SIMULTÁNNÍ : probýhají současně a mohou být: 1.zvratné - z reaktantů vznikají produkty a současně z produktů vznikají reaktanty. A<->B
2.paralelní - společné reaktanty reagují za vzniku různých produktů. A + B -> C a zároveň A + B -> D
3. následné - produkt se stává reaktantem následující reakce. A -> B -> C
-Teorie reakční kynetiky:
Existují 2 základní teorie. SRÁŽKOVÁ teorie - vychází z předpokladu že mají li částice spolu reagovat, musí se nejdřív srazit. Aby byla srážka ůčinná, musí mít částice v okamžiku srážky vhodnou prostorovou orientaci a dostatečně velkou tzv.aktivační energii,která je rovna energii potřebné k rozštěpení vazeb v reaktantech.
teorie AKTIVOVANÉHO KOMPLEXU - vychází z představy že při uskutečnění určité srážky vytvoří reagující částice nejdřív aktivovaný komplex,který je charakterizován určitou hodnotou aktivační energie. Tato energie je určena rozdílem vnitřní energie akt. komplexu a vnitřní energie výchozích látek.Aktivovaný komplex je nestálý a rychle se rozpadá buď v původní částice nebo na produkty.
-Rychlost chemické reakce se dá definovat jako rychlost s jakou klesá koncentrace výchozí látky a nebo rychlost s jakou roste koncentrace produktu.Je ovlivňována: koncentrací reaguících látek, teplotou, přítomností katalyzátorů a tlakem.
Vliv KONCENTRACE- vyjadřuje ho kinetická rovnice:Pokud probýhá za konstantní teploty,je její rychlost přímo ůměrná součinu koncentrací výchozích látek. v = k * [A] * [B] kde A a B jsou produkty, v rychlost reakce, [A],[B] rovnovážné koncentrace výchozích látek, k rychlostní konstanta, _ , _ řády reakce vůči látkám A,B.
Vliv TEPLOTY- vyjadřuje ji Arheinova rovnice: k = A * e kde k je rychlostní konstanta, A předexponenciální faktor, EA aktivační energie (J), R univerzální plynová konstanta = 8.314 JK-1mol-1, T absolutní teplota v kelvinech, e základ přirozeného logaritmu = 2,718
-Vzroste li teplota,zvýší se i rychlost reakce.
Vliv KATALYZÁTORU - katalyzátor ovlivňuje rychlost reakce,ale po účasti v reakci zůstává nezněněn.
Katalýza je ovlivňování rychlosti chemické reakce katalyzátorem.Katalýza je buď homogenní (reaktanty a katalyzátory jsou ve stejné fázi-plynné či kapalné) nebo heterogenní(katalyzátor vytváří zvláštní fázi.nejčastěji je pevný).
reakce které se účastní katalyzátory se nazývá katalyzovaná reakce.Probýhá jiným reakčním mechanismem než rce nekatalyzovaná.její aktivační energie je menší.Katalyzátor vytvoří s jedním reaktantem meziprodukt, ten reaguje s druhým reaktantem vznikne produkt reakce a katalyzátor se uvolní.Přítomnost katalyzátoru v reakci se značí nad šipku značící průběh rce.
-Inhibitory- snižují rychlost rce
-Katalytické jedy- jsou látky zabraňující působení katalyzátorů
-Stabilizátory- jsou látky reagující s meziprodukty řetězových reakcí a tím je zastaví.
Karbonylové sloučeniny
-Obsahují karbonylovou fční skupinu C = O a dělí se na aldehydy a ketony.
Aldehydy mají karbonylovou skupinu vázanou na 1 UV řetězec a značí se koncovkou - al.
Ketony mají karbonylovou skup. vázanou na 2 UV řetězce a značí se koncovkou -on.
Názvosloví: viz sešit
Formaldehyd je plyn,ostatní jsou kapaliny.Jsou poměrně reaktivní.Charakteristické jsou adiční a oxidačně redukční reakce.
- Adice nukleofilní
- Redukce
(hydrogenace)
-Z aldehydů vznikají primární alkoholy a z ketonů sekundární.
-Oxidace aldehydů
Aldehydy jsou redukční činidla.Z roztoku stříbrné soli (Tollensovo činidlo) se jejich ůčinkem vyloučí elementální stříbro které se projeví zčernáním nebo vytvořením zrcátka, z roztoku měďnaté soli (Felingovo činidlo)se vylučuje oranžově červená sraženina CuO nebo elementi Cu.Reakcemi s těmito činidly se dokazuje přítomnost aldehydů ve zkoumané látce.
Aldehydy se používají k várobě makromolekulárních látek fenoplastů a aminoplastů.40% roztok formalín se používá jako konzervační prostředek.