A B C D. v v k k. k k

Transcript

1

2 Brzina kemijske reakcije proporcionalna je aktivnim masama reagirajućih tvari!!! 1 A B C D v o C D m A B v m n o p v v k k m A B o C D p C a D n A a B A B C D o m p n 1 2 n v v k k K a a k k p K m n o p

3 Koncentracija Kinetičko područje Područje ravnoteže Vrijeme

4 KONCENTRACIJA KONCENTRACIJA KONCENTRACIJA VRIJEME VRIJEME VRIJEME NO2 NO 2 4 NO 2 i N2O 4 2NO2(g) N2O 4(g)

5 Kod standardnih uvjeta definira se kao: umnožak koncentracije produkata kemijske reakcije dignut na potenciju broja molekula prema kemijskoj jednadžbi, podijeljen umnoškom koncentracija reaktanata dignutih na potenciju broja molekula. Numerička vrijednost određuje položaj ravnoteže K=10-50 reakcija se praktički ne odvija K=10 50 reakcija je završena Vrijedi i za homogene i heterogene sisteme.

6 Kod protolitičkih reakcija govorimo konstanti kiseline!!! Kod kompleksometrijskih reakcija govorimo o konstanti stabilnosti!!! Kod reakcija taloženja govorimo o konstanti produkta topljivosti!!! Kod redoks reakcija govorimo o konstanti redoks reakcije!!!

7 H CN HCN H CN K 1,9 10 HCN 9 K H F HF H F K 1,5 10 HF 3 K H HC O H C O H HC O 1, KK H2C2O4

8 Jaki elektroliti imaju konstantu koja teži beskonačnosti!!! HCl H Cl c HCl c H c Cl NaOH Na OH c NaOH c Na c OH

9 KISELINA K K HCOOH HCOO H 1,8010 3, 75 CH COOH CH COO H 1, ,76 3 H3AsO4 H2AsO4 H 6, H2AsO4 HAsO4 H 1, ,22 6, HAsO AsO H 2, ,50 HCN CN H 4,9 10 9,3 HNO 2 BAZA H K pk 4 NO H 5,110 3,3 2 4 HF F H 6,810 3,17 7 H2CO3 HCO3 H 4, 410 6, H2S HS H 1,0 10 6, HCO CO H 4, ,35 HS S H 1, ,89

10 4 2 2 NH 2 3 Cu Cu NH Cu 4NH 110 Cu NH CN Cu 28 Cu CN Cu 3CN Cu CN 3 K K nest nest

11 MnO 8H 5Fe Mn 4H O 5Fe K Mn Fe 2, Fe MnO 4 H 63

12 Promjene li se vanjski uvjeti sistema, koji se nalazi u ravnoteži, ta se ravnoteža pomiče u smislu ponovnog uspostavljanja prvobitnih uvjeta!!!

13 Pomicanje kemijske ravnoteže uslijed vanjskog utjecaja (akcija) izaziva proces koji teži poništenju tog djelovanja (reakcija)!!!

14 Pomicanje kemijske ravnoteže uslijed vanjskog utjecaja (akcija) izaziva proces koji teži poništenju tog djelovanja (reakcija)!!! PREDVIĐANJE REAKCIJE POMICANJE RAVNOTEŽE MODIFICIRANJE SEPARACIJE I IDENTIFIKACIJE POVEĆANJE SELEKTIVNOSTI REAGENSA

15 KONCENTRACIJA POČETNA RAVNOTEŽA PROMJENA KONAČNA RAVNOTEŽA 2N2(g) 3H2(g) 2NH 3(g) VRIJEME

16 H HS H S H HS K HS 2 HS H S H S HS H S KKUM HS 2 H S 2H S 10 K H OH [S 2- ] T/ C

17 1. PRIRODA REAKTANATA 2. KONCENTRACIJA REAKTANATA 3. TEMPERATURA 4. TLAK 5. KATALIZATOR 6. ZRAČENJE

18 GIBBSOVA ENERGIJA, G ma nb oc pd DOSEG (NAPREDAK) REAKCIJE, ξ

19 GIBBSOVA ENERGIJA, G ma nb oc pd najstabilnije stanje minimalna Gibbsova energija prelaz u ravnotežno stanje spontan u ravnotežnom stanju nema promjene Gibbsove energije ΔG =G(produkata) G(reaktanata) standardno stanje (ΔG ): 298 K (25 C) Pa a=1 DOSEG (NAPREDAK) REAKCIJE, ξ

20 ma nb oc pd GR ii j j i PR j RE RT ln a O i i i ΔG R Gibbsova energija reakcije ν stehiometrijski koeficijent μ kemijski potencijal a aktivitet tvari GR RT ln a RT ln a R O O i i j j i i j j i PR j RE i PR j G G RT O R ln i j a a i i j j PR RE RE

21 G G RT R R O R G G RT O R ln ln a a G G RT ln K ma nb oc pd O R R R o m i j a a i i j j PR RE p Ca D n Aa B U stanju ravnoteže G 0 G RT ln K O R R R

22 NEDOVOLJNA KOLIČINA ENERGIJE (NEOVISNO O ORIJENTACIJA MOLEKULA)

23 NEMA KEMIJSKE REAKCIJE!!!

24 NEPRAVILNA ORIJENTACIJA PRI SUDARU (NEOVISNO O KOLIČINI ENERGIJE)

25 NEMA KEMIJSKE REAKCIJE!!!

26 DOVOLJNA KOLIČINA ENERGIJE I PRAVILNA ORIJENTACIJA PRI SUDARU

27 DOLAZI DO REAKCIJE!!!

28 NASTAJU PRODUKTI!!!

29 1. NEDOVOLJNA KOLIČINA ENERGIJE, ALI PRAVILNA ORIJENTACIJA PRI SUDARU nema reakcije 2. NEDOVOLJNA KOLIČINA ENERGIJE I NEPRAVILNA ORIJENTACIJA PRI SUDARU nema reakcije 3. DOVOLJNA KOLIČINA ENERGIJE, ALI NEPRAVILNA ORIJENTACIJA PRI SUDARU nema reakcije 4. DOVOLJNA KOLIČINA ENERGIJE I PRAVILNA ORIJENTACIJA PRI SUDARU reakcija

30 1. NEDOVOLJNA KOLIČINA ENERGIJE, ALI PRAVILNA ORIJENTACIJA PRI SUDARU nema reakcije 2. NEDOVOLJNA KOLIČINA ENERGIJE I NEPRAVILNA ORIJENTACIJA PRI SUDARU nema reakcije 3. DOVOLJNA KOLIČINA ENERGIJE, ALI NEPRAVILNA ORIJENTACIJA PRI SUDARU nema reakcije 4. DOVOLJNA KOLIČINA ENERGIJE I PRAVILNA ORIJENTACIJA PRI SUDARU reakcija TEORIJA KOLIZIJE

31 MOL je količina tvari onog sistema koji sadržava toliko jedinki koliko ima atoma u 0,012 kg C12. AKTIVITET je aktivna koncentracija. a g c a - aktivitet c - koncentracija g - koeficijent aktiviteta

32 Idealna otopina Ravnoteža je neovisna o prisutnosti i koncentraciji elektrolita. Realna otopina Ravnoteža se mijenja u ovisnosti o koncentraciji elektrolita. To rezultira s odstupanjima od idealnog ponašanja. Razlog za odstupanje Prisutnost elektrolita rezultira elektrostatskim interakcijama sa ostalim ionima i otopinom.

33 DEBYE HÜCKEL-ov zakon razrijeđenja log g 0,512 z z I 1 I ciz 2 i 2 i

34 g 1 a c idealna otopina g < 1 a < c negativna devijacija g > 1 a > c pozitivna devijacija

35 ZADATAK Izračunajte aktivitete iona u 0,01 M otopini FeCl. Pretpostavite da je sol potpuno disocirana. 3 3 FeCl3 Fe 3Cl c c 3 c 3 c 3 Fe 1 FeCl 10,01 M 0,01 M Cl 3 FeCl 30,01 M 0,03 M , i i 0,03 2 i 2 2 I c z 1 0,06 logg 0,512 z z I 0, , 06 logg 0,376 g 0,420 a a a g c 3 Fe 0, 4200,01 M 0,0042 M Cl 0, 4200,03 M 0,0126 M

36 H H H o o o f PR f RE

37 1 1 H 2 + O g 2g H2Ol H 285 KJ/mol 2 EGZOTERMNA REAKCIJA H O H O H 44 KJ/mol l 2 2 g 1 ENDOTERMNA REAKCIJA

38 VAN T HOFF-ov izraz K H 1 1 K R T T o 2 ln ( ) K 1 i K 2 konstante kemijskih reakcija pri temperaturama T 1 i T 2 ΔH R prirast standardne entalpije opća plinska konstanta

39 potencijalna energija EGZOTERMNA REAKCIJA, ΔH<0 A 2 B 2 * A 2 + B 2 2AB Aktivni kompleks prijelazno energetsko stanje A 2 B 2 * Energija aktivacije A 2 +B 2 Energija reakcije 2AB vrijeme

40 potencijalna energija ENDOTERMNA REAKCIJA, ΔH>0 A 2 B 2 * A 2 + B 2 2AB Aktivni kompleks prijelazno energetsko stanje A 2 B 2 * Energija aktivacije A 2 +B 2 2AB Energija reakcije vrijeme

41 n pv n RT p RT V

42 2NO2(g) N2O 4(g)

43 Katalizator snižava energiju aktivacije Ne mijenja položaj ravnoteže REAKTANT + KATALIZATOR MEĐUPRODUKT PRODUKT + KATALIZATOR INHIBITOR!!!

44 potencijalna energija A 2 B 2 * E a bez katalize A 2 +B 2 E a uz katalizu 2AB Energija reakcije vrijeme

45 c E h h Energija zračenja dostavlja dio energije potreban za svladavanje energije aktivacije.