danim uvjetima desiti ili ne? ZAKONI TERMODINAMIKE ...
Transcript of danim uvjetima desiti ili ne? ZAKONI TERMODINAMIKE ...
![Page 1: danim uvjetima desiti ili ne? ZAKONI TERMODINAMIKE ...](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022020916/61a3142e3f7f4546471c883b/html5/thumbnails/1.jpg)
Kako predvidjeti hoće li se neka kemijska reakcija u
danim uvjetima desiti ili ne?
ZAKONI TERMODINAMIKE
Jedanput pokrenuta koliko brzo se odvija kemijska
reakcija ?
KEMIJSKA KINETIKA
Koliko će kemijska reakcija uznapredovati prije nego
se zaustavi?
KEMIJSKA RAVNOTEŽA
![Page 2: danim uvjetima desiti ili ne? ZAKONI TERMODINAMIKE ...](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022020916/61a3142e3f7f4546471c883b/html5/thumbnails/2.jpg)
KEMIJSKA KINETIKA
![Page 3: danim uvjetima desiti ili ne? ZAKONI TERMODINAMIKE ...](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022020916/61a3142e3f7f4546471c883b/html5/thumbnails/3.jpg)
• nužan ali ne i dovoljan uvjet da dođe do kemijske
reakcije je sudar čestica koje međusobno
reagiraju
• više uspješnih sudara - brža kemijska reakcija
• uspješnost sudara čestica ovisi o njihovoj
– energiji
– građi
– orijentaciji
![Page 4: danim uvjetima desiti ili ne? ZAKONI TERMODINAMIKE ...](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022020916/61a3142e3f7f4546471c883b/html5/thumbnails/4.jpg)
• svaka promjena uvjeta koja utječe na broj i
uspješnost sudara, utječe na brzinu reakcije:
• koncentracija reaktanata
• priroda reaktanata
• temperatura
• površina čvrstih reaktanata
• zračenja
• prisutnost stranih tvari (katalizatora)
![Page 5: danim uvjetima desiti ili ne? ZAKONI TERMODINAMIKE ...](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022020916/61a3142e3f7f4546471c883b/html5/thumbnails/5.jpg)
Utjecaj koncentracije reaktanata
• C. M. Guldberg i P. Waage između 1864. -
1887. postavljaju zakon o djelovanju masa
A + B → AB
brzina kemijske reakcije proporcionalna je
koncentraciji reaktanata
v→ = k→ [A]×[B]
v→ - brzina kemijske reakcije
k→ - konstanta brzine kemijske reakcije
[A] i [B] koncentracije reaktanata
![Page 6: danim uvjetima desiti ili ne? ZAKONI TERMODINAMIKE ...](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022020916/61a3142e3f7f4546471c883b/html5/thumbnails/6.jpg)
broj sudara se
udvostručuje
broj sudara se
učetverostručuje
v→ = k→ [A][B]
![Page 7: danim uvjetima desiti ili ne? ZAKONI TERMODINAMIKE ...](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022020916/61a3142e3f7f4546471c883b/html5/thumbnails/7.jpg)
BRZINA KEMIJSKE REAKCIJE
• Tijekom kemijske reakcije
kako koncentracija
reaktanta "A" opada tako
raste koncentracija
produkta "B"
A → B
![Page 8: danim uvjetima desiti ili ne? ZAKONI TERMODINAMIKE ...](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022020916/61a3142e3f7f4546471c883b/html5/thumbnails/8.jpg)
BRZINA KEMIJSKE REAKCIJE
• u općem smislu odgovara promjeni koncentracije
reaktanta (ili produkta) s vremenom v = Δc / Δt
c / m
ol L
-1
vrijeme / min
početna brzina
c / m
ol L
-1
vrijeme / min
trenutna brzina
vrijeme / min
c / m
ol L
-1
prosječna brzina brzina reakcije vremenom opada jer
opada koncentracija,
![Page 9: danim uvjetima desiti ili ne? ZAKONI TERMODINAMIKE ...](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022020916/61a3142e3f7f4546471c883b/html5/thumbnails/9.jpg)
Prema odnosu između brzine reakcije i koncentracije
reaktanata razlikujemo:
reakcije prvog reda ili unimolekulske
A → B v→ = k→ [A] n = 1
reakcije drugog reda ili bimolekulske – najčešće,
istovremeno se moraju sudariti dvije čestice
2A → B v→ = k→ [A]2
A + B → C v→ = k→ [A]×[B] n = 2
reakcije trećeg reda ili trimolekulske, su rjeđe jer se
istovremeno moraju sudariti tri čestice
3A → B v→ = k→ [A]3
2A + B → C v→ = k→ [A]2×[B] n = 3
![Page 10: danim uvjetima desiti ili ne? ZAKONI TERMODINAMIKE ...](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022020916/61a3142e3f7f4546471c883b/html5/thumbnails/10.jpg)
Ea - energija aktivacije, najmanja kinetička energija koju moraju imati reaktanti
da bi započela kemijska reakcija
Kada se čestice reaktanata sudare prije nego što nastane produkt nastaje
aktivirani kompleks
Utjecaj temperature
![Page 11: danim uvjetima desiti ili ne? ZAKONI TERMODINAMIKE ...](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022020916/61a3142e3f7f4546471c883b/html5/thumbnails/11.jpg)
Ako produkti imaju nižu potencijalnu energiju od
reaktanata onda će reakcija biti popraćena
oslobađanjem energije, pa je reakcija egzotermna
Ako produkti imaju višu potencijalnu energiju od
reaktanata onda se reakcijom troši energija pa je
reakcija endotermna
en
erg
ija
en
erg
ija
![Page 12: danim uvjetima desiti ili ne? ZAKONI TERMODINAMIKE ...](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022020916/61a3142e3f7f4546471c883b/html5/thumbnails/12.jpg)
Energija aktivacije predstavlja barijeru koja onemogućava česticama koje imaju
malu kinetičku energiju da međusobno reagiraju
Povećanjem temperature sve više čestica ima veću kinetičku energiju, pa se
povećava i brzina kemijske reakcije
Arheniusova jednadžba
)/( a RTEAek
k- konstanta brzine reakcije
A - frekvencijski faktor koji uključuje i orijentacijski faktor
e - prirodni broj
![Page 13: danim uvjetima desiti ili ne? ZAKONI TERMODINAMIKE ...](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022020916/61a3142e3f7f4546471c883b/html5/thumbnails/13.jpg)
nekatalizirana reakcija
A + B → C + D
katalizirana reakcija
A + B → C + D
Katalizator je tvar koja ubrzava kemijsku reakciju. Smanjuje energiju aktivacije
stvarajući međuprodukt, nakon čega se ponovo regenerira tako da se reakcijom
ne troši.
Inhibitori su tvari koje povećavaju energiju aktivacije i tako usporavaju kemijsku
reakciju
Utjecaj stranih tvari
en
erg
ija
en
erg
ija
![Page 14: danim uvjetima desiti ili ne? ZAKONI TERMODINAMIKE ...](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022020916/61a3142e3f7f4546471c883b/html5/thumbnails/14.jpg)
![Page 15: danim uvjetima desiti ili ne? ZAKONI TERMODINAMIKE ...](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022020916/61a3142e3f7f4546471c883b/html5/thumbnails/15.jpg)
reakcijom
mA +nB oC + pD
nastali produkti također uzajamno reagiraju dajući
ponovo reaktante
oC + pD mA +nB
reakcija koja se odvija s lijeva u desno zove se polazna
reakcija, a reakcija koja se odvija s desna u lijevo zove
se povratna (reverzibilna) reakcija.
općenito uvjek vrijedi
mA +nB oC + pD
brzina reakcije jednaka je razlici između brzina polazne i
povratne reakcije
v = v→ - v←
![Page 16: danim uvjetima desiti ili ne? ZAKONI TERMODINAMIKE ...](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022020916/61a3142e3f7f4546471c883b/html5/thumbnails/16.jpg)
brzina reakcije postaje nula kada se brzina
polazne reakcije izjednači s brzinom povratne
reakcije
v = v→ - v←= 0
v → = v←
drugim riječima nastupa dinamička ravnoteža
![Page 17: danim uvjetima desiti ili ne? ZAKONI TERMODINAMIKE ...](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022020916/61a3142e3f7f4546471c883b/html5/thumbnails/17.jpg)
U izoliranu posudu stavimo stanovitu
količinu dušika i vodika; temperatura je
konstantna
N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g)
![Page 18: danim uvjetima desiti ili ne? ZAKONI TERMODINAMIKE ...](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022020916/61a3142e3f7f4546471c883b/html5/thumbnails/18.jpg)
13_315
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
H 2
NH 3
N 2
Vrijeme
Koncentr
acija
Kinetika
v = v→ - v←= 0
v → = v←
v→ > v←
v > 0
Ravnoteža