Kinetyka Flashcards
jakie typy układów wyróżniamy? dla każdego z nich - czy istnieje możliwość wymiany: a) masy b) energii? \+ przykłady
- otwarty a) i b) TAK –> probówka otwarta
- zamknięty a) NIE b) TAK –> prob. zamknięta
- izolowany a) i b) NIE
czego wynikiem jest oddawanie energii przez układ (przemiany egzoenergetyczne)
powstawania oddziaływań międzycząsteczkowych - wodorowych, dipolowych itd.
na co zużywana jest energia podczas przemian endotermicznych?
na zrywanie np. wiązań wodorowych = niszczenie oddziaływań międzycząsteczkowych
jak obliczamy entalpię reakcji?
od entalpii produktów odejmujemy entalpię substratów
reakcja egzotermiczna: entalpia dodatnia czy ujemna?
ujemna
reakcja endotermiczna: entalpia dodatnia czy ujemna?
dodatnia
reakcja egzotermiczna: jak wygląda wykres zmian energii układu?
produkty są niżej niż substraty
reakcja endotermiczna: jak wygląda wykres zmian energii układu?
produkty są wyżej niż substraty
jak określić entalpię na podstawie wykresu?
jest to odległość między linią produktów i substratów
w jakich warunkach możemy przyjąć, że 1 mol to 22,4dm3?
w warunkach normalnych
wartości temperatury i ciśnienia dla warunków:
a) standardowych
b) normalnych
a) 25 i 1000hPa
b) 0 i 1013,25 hPa
w tablicach chemicznych są podawane wartości entalpii niektórych reakcji w warunkach …
standardowych
def. szybkość reakcji
zmiana stężenia w czasie
wzór na szybkość reakcji
v = delta C / delta t
równanie kinetyczne na szybkość reakcji + legenda
v = k [A]
k - stała szybkości reakcji
[A] - stężenie nieprzereagowanego substratu
jakie będzie równanie kinetyczne na szybkość reakcji dla:
A + B –> C + D
v = k [A] [B]
co opisuje równanie kinetyczne?
zależność szybkości reakcji od stężeń substratów
czym jest rząd reakcji?
jest to suma wykładników potęgowych w równaniu kinetycznym
jakie będzie równanie kinetyczne na szybkość reakcji dla:
nA + xB –> C + D
+ czy zawsze tak jest?
v = k [A]n razy [B]x
(n i x jako wykładniki potęgowe)
+ NIE, gdyż rzędy reakcji wyznaczane są doświadczalnie, i nie zawsze są równe współczynnikom stechiometrycznym
jaki rząd reakcji będzie miała ta przemiana:
v = k[CH3I] [HI]
2 (bo 1+1=2)
czynniki wpływające na szybkość reakcji (7)
- rodzaj reakcji
- rodzaj rozpuszczalnika i substancji rozpuszczanej
- stężenie substratów
- temperatura
- obecność katalizatora
- ciśnienie (jeśli reakcja przebiega w fazie GAZOWEJ)
- stopień rozdrobnienia, mieszanie
czynniki wpływające na stałą szybkości reakcji (6)
to samo co przy szybkości reakcji OPRÓCZ STĘŻENIA SUBSTRATÓW - K MA WYWALONE W STĘŻENIE, ON RZĄDZI A NIE SUBSTRATY
czemu rozdrobnienie substratów poskutkuje szybszym zajściem reakcji?
ponieważ większa liczba drobin może jednocześnie brać udział w reakcji - zwiększa się powierzchnia kontaktu między substratami
czemu im wyższa temperatura tym większa szybkość reakcji?
ponieważ więcej drobin substratów uzyskuje energię niezbędną do zerwania lub rozluźnienia występujących w ich wiązań, co jest warunkiem przemiany w produkty
def. energia aktywacji
najmniejsza porcja energii potrzebna do zapoczątkowania reakcji
jak po wykresie wyznaczyć energię aktywacji?
jest to odległość między linią substratów a szczytem górki
reguła Van’t Hoffa
podwyższenie temperatury o każde 10 stopni K (C) powoduje wzrost szybkości reakcji od 2 do 4 razy
co określa współczynnik temperaturowy reakcji gamma?
jest to liczba wskazująca o ile wzrośnie szybkość (stała szybkości reakcji) [od 2 do 4] po podwyższeniu temp. o 10K
zgodnie z reguła Van’t Hoffa : v2/v1 =
gamma do T2-T1/10
gdzie gamma to to ile razy wzrośnie szybkość reakcji
jakie działanie ma katalizator?
zmniejsza energię aktywacji reakcji
NIE zmienia wydajności reakcji
NIE wpływa na stałą równowagi
jednostka energii
kJ/mol
czy reak. egzotermiczne wymagają zapoczątkowania?
tak, są samorzutne, ale potrzebują zapoczątkowania
im niższa energia aktywacji tym reakcja przebiega …
szybciej
jakie rodzaje katalizy wyróżniamy i czym się one charakteryzują? (4)
- homogeniczna = katalizator i substraty występują w takim samym stanie skupienia
- heterogoniczna = katalizator i s. występują w różnych stanach skupienia
- autokataliza = funkcję katalizatora pełni jeden z powstających produktów
- enzymatyczna
co robi inhibitor?
zwiększa energię aktywacji
W obliczeniach odnosimy się do tego co …
Przereagowało
def. równowaga dynamiczna
stan układu, w którym przeciwne procesy zachodzą z taką samą szybkością
jak zmienia się stężenie substratów i produktów w równowadze chemicznej?
NIE zmienia się
def. stała równowagi reakcji (Kc)
+ jednostka
stosunek iloczynu stężeń molowych produktów do iloczynu stężeń molowych substratów w stanie równowagi chemicznej
brak jednostki - wielkość BEZWYMIAROWA
ile wynosi Kc dla tej reakcji? (wzór)
a A + b B –> c C + d D
Kc = [C]c razy [D]d / [A]a razy [B]b
jak zapisujemy wzory na STAŁĄ RÓWNOWAGI reakcji z udziałem gazowych substratów i produktów?
NIE UWZGLĘDNIAMY SUBSTANCJI STAŁYCH,
UWZGLĘDNIAMY TYLKO FAZĘ NAJBARDZIEJ LOTNĄ
zapisz równanie na stałą równowagi tej reakcji:
C(s) + O2(g) –> CO2(g)
Kc = [CO2] / [O2}
co oznacza wartość Kc bliska 1?
w stanie równowagi substraty i produkty występują w podobnych ilościach
wysoka wartość Kc wskazuje, że …
reakcja chemiczna przebiega z dużą wydajnością, czyli w stanie równowagi ilość produktów znacznie przekracza ilość substratów
od czego zależy stała równowagi chemicznej?
TYLKO od temperatury
gdy temperatura rośnie to stała równowagi maleje/rośnie?
a) dla reak. endotermicznej
b) egzotermicznej
a) rośnie
b) maleje
co może wpływać na równowagę chemiczną? (2)
- temperatura - wpływa na wartość stałej równowagi
2. zmiana stężenia lub ciśnienia substratu/produktu - wpływa na wydajność reakcji chem.
gdy równowaga chemiczna przesuwa się w prawo to wydajność reakcji maleje / wzrasta
wzrasta
usuwamy produkt: wydajność reakcji wzrasta czy maleje?
wzrasta
na jakie reakcje będzie miała wpływ zmiana ciśnienia?
na reakcje przebiegające w fazie gazowej
gdy w reakcji przebiegającej w fazie gazowej V substancji jest większe od V produktu
np. 3N2 + H2 –> 2NH3
a) podwyższenie ciśnienia
b) obniżenie ciśnienia
zmniejszy czy zwiększy wydajność reakcji?
a) zwiększy
b) zmniejszy
gdy w reakcji przebiegającej w fazie gazowej V substancji jest mniejsze od V produktu
np. N2O4 –> 2NO
a) podwyższenie ciśnienia
b) obniżenie ciśnienia
zmniejszy czy zwiększy wydajność reakcji?
a) zmniejszy
b) zwiększy
jak zmieni się wydajność reakcji po dodaniu katalizatora?
nie zmieni się, katalizator jedynie przyspiesza reakcje, a więc także może skrócić czas potrzebny do osiągnięcia stalej równowagi
Wraz ze wzrostem temperatury … objętość mieszaniny poreakcyjnej
maleje
!!!do czego odnosi się entalpia TWORZENIA substancji?
Do tworzenia JEDNEGO mola danego związku
jednostka entalpii tworzenia
kJ/mol
Ustal wartość standardowej entalpii tworzenia amoniaku
N2 + 3H2 —> 2NH3
Entalpia=-92
Odpowiedz : -46
def. standardowa entalpia SPALANIA
ciepło spalania w tlenie 1 mola substancji w warunkach standardowych
H2 + I2 —> 2HI reakcja egzotermiczna
1) obniżamy temperaturę
2) obniżamy ciśnienie
Jak zmieni się wydajność?
1) zwiększa się
2) nie zmienia się
jeśli entalpia N2 + 3H2 —> 2NH3 wynosi -92 to ile będzie wynosić entalpia
2NH3 –> 3H2 + N2
92
entalpia danej przemiany ma taka samą wartość jak entalpia procesu odwrotnego
Zmiana ciśnienia wpływa na …
Jedynie substraty i produkty GAZOWE - licząc np. stosunek ich moli po dwóch stronach bierzemy pod uwagę tylko je a pomijamy ciała stałe !
Zmniejszenie objętości przestrzeni reakcyjnej = podwyższenie czy obniżenie ciśnienia?
Podwyższenie
czym jest cząsteczkowosc reakcji?
To liczba cząsteczek substratów biorących udział w reakcji
np. CO + Cl2 —> COCl2 reakcja dwuczasteczkowa
V2O5 to zazwyczaj katalizator …
heterogeniczny
SO2 + V2O5 —> SO3 + V2O4
2V2O4 + O2 —> 2V2O5
Produkt przejściowy?
Katalizator?
Reakcja bez katalizatora?
V2O4
V2O5
2SO2 + O2 —> 2SO3
Czy katalizator wpływa na położenie równowagi końcowej, do której zmierza reakcja?
NIE, bo to by oznaczało, że wpływa na wydajność rekacji, a NIE WPŁYWA
jak wygląda wykres zależności szybkości reakcji od stężenia substratu reakcji rzędu
a) 1.
b) 2.
c) 0.
a) prosta linia na skos w górę
b) parabola w górę
c) linia pozioma prosta: SZYBKOŚĆ NIE ZALEŻY OD STĘŻENIA SUBSTRATÓW
kiedy szybkość reakcji jest najszybsza?
czy istnieje wyjątek i dlaczego?
w pierwszej minucie - największe stężenie substratów
wyjątek: reakcje autokatalityczne - bo produkt jest katalizatorem
jakim katalizatorem byłby FeCL3 jeśli dodalibyśmy go do H2O2?
homogenicznym, bo rozpuszcza się w wodzie
dlaczego w fazie gazowej zmniejszenie objętości przyspieszy reakcję?
wzrośnie stężenie
jeśli w treści zadania nie podano TWSR to przyjmujemy jaką jego wartość?
2
wykres zależności
a) C porduktów / substratów od czasu w reakcji 1. odwracalnej 2. nieodwracalnej
b) szybkości od czasu
strona 104
jakie reakcje zaliczamy do nieodwracalnych?
- z wytrąceniem osadów
- zobojętniania
- z wydzieleniem gazu w otwartym naczyniu
- redoks
im mocniejszy kwas tym … sprzężona z nim zasada
Słabsza
reakcja egzotermiczna, podnosimy temperaturę - jak zmienia się szybkość?
ROŚNIE - po podwyższeniu temperatury szybkość zawsze rośnie, bez względu na efekt termiczny reakcji
