Ταχύτητα χημικών αντιδράσεων

Σχετικά έγγραφα
Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων. Ανόργανη Χημεία. Ενότητα 10 η : Χημική κινητική. Δρ. Δημήτρης Π. Μακρής Αναπληρωτής Καθηγητής.

ΧΗΜΙΚΗ ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΓΕΝΙΚΑ. Σύντομη αναφορά στον όρο «Χημική κινητική» ΠΩΣ ΟΔΗΓΟΥΜΑΣΤΕ ΣΤΑ ΑΝΤΙΔΡΩΝΤΑ

Κάθε χημική αντίδραση παριστάνεται με μία χημική εξίσωση. Κάθε χημική εξίσωση δίνει ορισμένες πληροφορίες για την χημική αντίδραση που παριστάνει.

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ ΙΙ

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών. Χημεία. Ενότητα 13: Χημική κινητική

Στις εξισώσεις σχεδιασμού υπεισέρχεται ο ρυθμός της αντίδρασης. Επομένως, είναι βασικό να γνωρίζουμε την έκφραση που περιγράφει το ρυθμό.

Κεφάλαιο 3 ο. Χημική Κινητική. Παναγιώτης Αθανασόπουλος Χημικός, Διδάκτωρ Πανεπιστημίου Πατρών. 35 panagiotisathanasopoulos.gr

ΦΥΣΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ ΙΙΙ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΕΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ: ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΣΤΗ ΣΤΑΘΕΡΑ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ

ΧΗΜΙΚΗ ΚΙΝΗΤΙΚΗ. Εισαγωγή. 3.1 Γενικά για τη χημική κινητική και τη χημική αντίδραση - Ταχύτητα αντίδρασης

2H 2 (g) + O 2 (g) 2H 2 O(l) Η = -572 kj,

Ακαδημαϊκό έτος ΘΕΜΑ 1. Η κινητική εξίσωση της αντίδρασης Α + Β = Γ είναι: r = k[a] α [B] β

Χημική Κινητική Γενικές Υποδείξεις 1. Τάξη Αντίδρασης 2. Ενέργεια Ενεργοποίησης

ΧΗΜΙΚΗ ΚΙΝΗΤΙΚΗ. Πορώδης κόκκος τιτανίου. Χρήση ως καταλύτης αντιδράσεων.

Αποτελεσματικές κρούσεις

Διατύπωση μαθηματικών εκφράσεων για τη περιγραφή του εγγενούς ρυθμού των χημικών αντιδράσεων.

panagiotisathanasopoulos.gr

Χημικές Διεργασίες: Χημική Ισορροπία Χημική Κινητική. Μέρος ΙI

Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων. Ανόργανη Χημεία. Ενότητα 11 η : Χημική ισορροπία. Δρ. Δημήτρης Π. Μακρής Αναπληρωτής Καθηγητής.

9. ΤΑΧΥΤΗΤΕΣ ΑΝΤΙΔΡΑΣΗΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

XHMIKH KINHTIKH & ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ. Γλυκόζη + 6 Ο 2 6CO 2 + 6H 2 O ΔG o =-3310 kj/mol

Ομογενή Χημικά Συστήματα

Απαντήσεις στις ασκήσεις του κεφαλαίου 4 του βιβλίου Χημική Κινητική του ΕΑΠ

ΧΗΜΕΙΑ. Ενότητα 15: Χημική Κινητική. Ντεϊμεντέ Βαλαντούλα Τμήμα Χημείας

Χημικές Διεργασίες: Χημική Ισορροπία Χημική Κινητική. Μέρος Ι

Φάση 1 Φάση 2 Φάση 3 προϊόν χρόνος

Σύνοψη ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΧΗΜΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ Χημική αντίδραση : a 1. + α 2 Α (-a 1 ) A 1. +(-a 2

3. Υπολογισμοί με Χημικούς Τύπους και Εξισώσεις

59 3. ΧΗΜΙΚΗ ΚΙΝΗΤΙΚΗ

panagiotisathanasopoulos.gr

Λυµένα Θέµατα και Ασκήσεις κ.λ.π

Χημικές αντιδράσεις καταλυμένες από στερεούς καταλύτες

Χηµική κινητική - Ταχύτητα αντίδρασης. 6 ο Μάθηµα: Μηχανισµός αντίδρασης - Νόµος ταχύτητας

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ ΙΙ

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2014

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. . γ) Μετατόπιση δεξιά, συνολικά µείωση της ποσότητας του Cl. . στ) Καµία µεταβολή.

CH COOC H H O CH COOH C H OH

3/10/2016 ΧΗΜΙΚΗ ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΧΗΜΙΚΗ ΚΙΝΗΤΙΚΗ. Εξισώσεις συγκέντρωσης-χρόνου για μονόδρομες αντιδράσεις. ΧΡΟΝΟΣ ΗΜΙ-ΖΩΗΣ ( t 1/2 )

Ανάλυση Τροφίμων. Ενότητα 4: Θερμοχημεία Χημική Ενέργεια Τ.Ε.Ι. ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ. Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων. Ακαδημαϊκό Έτος

ΧΗΜΕΙΑ Β ΤΑΞΗΣ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ 2003

KINHTIKH ΕΤΕΡΟΓΕΝΩΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΩΝ (ετερογενής κατάλυση)

ΜΑΘΗΜΑ: «ΧΗΜΕΙΑ ΙΙ» Διδάσκουσα: ΣΟΥΠΙΩΝΗ ΜΑΓΔΑΛΗΝΗ Β ΕΞΑΜΗΝΟ (ΕΑΡΙΝΟ) ΕΠΙΚΟΥΡΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ ΤΜΗΜΑΤΟΣ ΧΗΜΕΙΑΣ

ΓΕΩΡΓΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ Α ΕΞΑΜΗΝΟ

1 IΔΑΝΙΚΑ ΑΕΡΙΑ 1.1 ΓΕΝΙΚΑ

ΘΕΜΑ 1 0 Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση σε κάθε μία από τις επόμενες ερωτήσεις:

σημειώσεις χημικής κινητικής (μέρος Α)

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. . γ) Μετατόπιση δεξιά, συνολικά µείωση της ποσότητας του Cl. . στ) Καµία µεταβολή.

Ισορροπία (γενικά) Ισορροπίες σε διαλύματα. Εισαγωγική Χημεία

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ÅÐÉËÏÃÇ. . γ) Μετατόπιση δεξιά, συνολικά µείωση της ποσότητας του Cl. . στ) Καµία µεταβολή.

ΛΥΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΑ ΤΕΛΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ α.ε Διάρκεια: 3 ώρες και 30 λεπτά ( ) Α. Χημική Θερμοδυναμική

Διαδικασίες Υψηλών Θερμοκρασιών

ΧΗΜΙΚΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ. Το τρίχωμα της τίγρης εμφανίζει ποικιλία χρωμάτων επειδή οι αντιδράσεις που γίνονται στα κύτταρα δεν καταλήγουν σε χημική ισορροπία.

ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΕΡΓΑΣΙΑ 6-ΧΗΜΙΚΗ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ

(1) v = k[a] a [B] b [C] c, (2) - RT

Χημική κινητική β) Ταχύτητα της αντίδρασης

ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ. κινητική + + δυναμική

Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων. Ανόργανη Χημεία. Ενότητα 6 η : Θερμοχημεία Χημική ενέργεια. Δρ. Δημήτρης Π. Μακρής Αναπληρωτής Καθηγητής.

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΤΑΡΤΗ 31 ΜΑΪΟΥ 2000 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ: ΧΗΜΕΙΑ

ΘΕΡΜΙΔΟΜΕΤΡΙΑ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΜΗΔΕΝΙΚΟΣ ΝΟΜΟΣ. Μονάδες - Τάξεις μεγέθους

ΝΟΜΟΙ ΑΕΡΙΩΝ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ

Φυσικοί μετασχηματισμοί καθαρών ουσιών

ΙΣΟΖΥΓΙΑ ΜΑΖΑΣ ΚΑΙ ΣΤΟΙΧΕΙΟΜΕΤΡΙΑ

ΟΜΟΣΠΟΝΔΙΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑΔΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2018 Β ΦΑΣΗ ΧΗΜΕΙΑ

Ποσοτική και Ποιoτική Ανάλυση

Οι ιδιότητες των αερίων και καταστατικές εξισώσεις. Θεόδωρος Λαζαρίδης Σημειώσεις για τις παραδόσεις του μαθήματος Φυσικοχημεία Ι

ΦΥΣΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ ΙΙ 3 ο ΕΞΑΜΗΝΟ Α. ΛΥΜΕΝΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΧΗΜΙΚΗΣ ΚΙΝΗΤΙΚΗΣ ΑΚΑΔ. ΕΤΟΣ

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών. Χημεία. Ενότητα 14: Χημική ισορροπία

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ ΤΩΝ ΣΩΜΑΤΩΝ ΣΕ ΜΙΑ ΔΙΑΣΤΑΣΗ ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ ΟΜΑΛΑ ΜΕΤΑΒΑΛΛΟΜΕΝΗ ΚΙΝΗΣΗ (Ε.Ο.Μ.Κ.) Με διάγραμμα :

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΦΥΕ22 (ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ) 2 ο Μέρος: ΑΣΚΗΣΕΙΣ (75 %) Διάρκεια: 3 ώρες και 45 λεπτά ( ) Α. Χημική Θερμοδυναμική

Στις ερωτήσεις A1 - A4, να γράψετε τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα σε κάθε αριθμό το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΘΕΜΑΤΑ ΤΕΛΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ (Α. Χημική Θερμοδυναμική) 1 η Άσκηση 1000 mol ιδανικού αερίου με cv J mol -1 K -1 και c

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Ο ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΔΙΑΦΟΡΙΚΟΥ ΛΟΓΙΣΜΟΥ

Ο δεύτερος νόμος Παραδείγματα αυθόρμητων φαινομένων: Παραδείγματα μη αυθόρμητων φαινομένων: συγκεκριμένο χαρακτηριστικό

Ατομική μονάδα μάζας (amu) ορίζεται ως το 1/12 της μάζας του ατόμου του άνθρακα 12 6 C.

ΧΗΜΕΙΑΣ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ

[FeCl. = - [Fe] t. = - [HCl] t. t ] [FeCl. [HCl] t (1) (2) (3) (4)

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΥΡΕΣΗΣ ΤΩΝ ΡΥΘΜΩΝ ΤΩΝ ΧΗΜΙΚΩΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΩΝ

Συνοπτική θεωρία - Τι να προσέχουμε Ασκήσεις Θέματα από Πανελλαδικές. γ) g( x) e 2. ln( x 1) 3. x x. ζ) ( x) ln(9 x2) ια) ( ) ln x 1

ΧΗΜΕΙΑ Β ΤΑΞΗΣ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ 2003

ΧΗΜΕΙΑ. Α Λυκείου 12/4/ Στοιχειομετρία Εισαγωγή. Κεφάλαιο 4 - Στοιχειομετρία. 4. Στοιχειομετρία

ΘΕΜΑ 1ο Στις ερωτήσεις , να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Ομογενής και Ετερογενής Ισορροπία

ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΙΔΑΝΙΚΩΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΩΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΙ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΙΔΑΝΙΚΩΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΩΝ

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ 3 ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΩΝ ΦΑΣΕΩΝ ΑΠΟ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ

ΧΗΜΕΙΑ ΘΕΤΙΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΕΡΓΑΣΙΑ 5-ΧΗΜΙΚΗ ΚΙΝΗΤΙΚΗ. α. Να βρείτε τη σύσταση του δοχείου σε mol τις χρονικές στιγμές t 1 και t 2.

Εισαγωγή στις Ετερογενείς Χημικές Αντιδράσεις

Συσκευασία Τροφίμων. Ενότητα 2: Υπολογισμός του Χρόνου Ζωής και οι Παράγοντες που τον Επηρεάζουν, 2ΔΩ

Παντελής Μπουμπούλης, M.Sc., Ph.D. σελ. 2 math-gr.blogspot.com, bouboulis.mysch.gr

3. Εγκάρσιο γραμμικό κύμα που διαδίδεται σε ένα ομογενές ελαστικό μέσον και κατά την

ΤΕΧΝΙΚΗ ΧΗΜΙΚΩΝ ΚΑΙ ΒΙΟΧΗΜΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ

Παππάς Χρήστος. Επίκουρος καθηγητής

ΜΟΝΟΔΡΟΜH ΑΝΤΙΔΡΑΣH ΠΙΝΑΚΑΣ ΚΑΤΑΓΡΑΦΗΣ ΤΟΥ ΧΗΜΙΚΟΥ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟΥ

Στις ερωτήσεις , να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Μαθηματικά Γενικής Παιδείας Κεφάλαιο 1ο Ανάλυση ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΑΝΑΛΥΣΗ

1. Nα λυθούν οι ανισώσεις. 2. Nα λυθούν οι ανισώσεις. 3. Nα βρεθούν οι κοινές λύσεις των ανισώσεων: 4. Nα βρεθούν οι κοινές λύσεις των ανισώσεων:

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ

8.1. Αντιδράσεις Υγρό - Αέριο

Μερικά χαρακτηριστικά του ενεργού κέντρου των ενζύμων

Παρουσίαση Εννοιών στη Φυσική της Β Λυκείου. Κεφάλαιο Πρώτο Ενότητα: Νόμοι των αερίων

Γενικά Μαθηματικά. , :: x, :: x. , :: x, :: x. , :: x, :: x

Transcript:

Ταχύτητα χημικών αντιδράσεων Η στιγμιαία ταχύτητα μιας αντίδρασης είναι η κλίση της εφαπτομένης στη γραφική παράσταση της συγκέντρωσης ως προς το χρόνο. Για αρνητικές κλίσεις, το πρόσημο αλλάζει, έτσι ώστε όλες οι ταχύτητες αντίδρασης να είναι πάντα θετικές. Για μια αντίδραση της μορφής Α + 2Β 3C + D ορίζουμε τη στιγμιαία ταχύτητα κατανάλωσης των αντιδρώντων σε δεδομένο χρόνο ως d[r]/dt όπου το R μπορεί να είναι ένα από τα Α, Β. Αντίστοιχα, η ταχύτητα σχηματισμού ενός από τα προϊόντα σε δεδομένο χρόνο θα είναι d[p]/dt όπου το P μπορεί να είναι είτε το C ή το D.

Νόμοι ταχύτητας και σταθερές ταχύτητας Α + 2Β 3C + D Από τη στοιχειομετρία της αντίδρασης θα ισχύει πως: (γιατί;) Η ταχύτητα μιας αντίδρασης u εξαρτάται συχνά από τις συγκεντρώσεις των αντιδρώντων Νόμος ταχύτητας αντίδρασης με βάση τη συγκέντρωση υψωμένων σε κάποιες δυνάμεις u = f( A, B, ) Για ομογενείς αντιδράσεις αέριας φάσης, είναι βολικό να εκφράσουμε το νόμο ταχύτητας ως συνάρτηση των μερικών πιέσεων Νόμος ταχύτητας αντίδρασης με βάση τη μερική πίεση u = f(p Α, p Β, ) Ο ακριβής νόμος ταχύτητας της αντίδρασης προσδιορίζεται πειραματικά μέσω συγκεκριμένων τεχνικών (π.χ. τεχνική διακοπτόμενης ροής, φωτόλυσης λάμψης, μέθοδος ροής χημικής απόσβεσης κ.α.)

Νόμοι ταχύτητας και σταθερές ταχύτητας Σε μια απλή περίπτωση, η ταχύτητα αντίδρασης μπορεί να είναι ευθέως ανάλογη των γραμμομοριακών συγκεντρώσεων των δύο αντιδρώντων Α, Β Ο συντελεστής k r ονομάζεται σταθερά ταχύτητας της αντίδρασης. Εξαρτάται από τη θερμοκρασία αλλά όχι από τις συγκεντρώσεις των αντιδρώντων. Οι μονάδες για την ταχύτητα της αντίδρασης είναι συνήθως mol dm 3 s 1. Συνεπώς οι μονάδες για το k r εξαρτώνται από το νόμο ταχύτητας. Π.χ. αν τότε οι μονάδες του k r θα είναι υποχρεωτικά έτσι ώστε: Σε μελέτες διεργασιών στην ατμόσφαιρα, οι συγκεντρώσεις εκφράζονται συνήθως σε μόρια ανά cm 3 οπότε σε μια παρόμοια περίπτωση το k r θα είχε μονάδες Μονάδες k r αν u = k r [A] ;

Παράδειγμα: Μια αντίδραση έχει νόμο ταχύτητας της μορφής u = k r [A] 2 [B]. Ποιες είναι οι μονάδες της σταθεράς ταχύτητας αν η ταχύτητα αντίδρασης μετριέται σε mol dm 3 s 1 ; Οι μονάδες των συγκεντρώσεων για τα Α, Β θα είναι mol dm 3. Το k r θα έχει μονάδες της μορφής mol A dm B s C. Μένει να προσδιορίσω τις τιμές για τα Α,B,C έτσι ώστε η εξίσωση να είναι διαστατικά έγκυρη. u = k r [A] 2 [B] mol dm 3 s 1 = mol A dm B s C [mol dm 3 ] 2 [mol dm 3 ] mol dm 3 s 1 = mol A+3 dm B 9 s C Άρα: Α + 3 = 1 Α = -2 Β 9 = 3 Β = 6 C = 1 Συνεπώς, το k r έχει μονάδες mol 2 dm 6 s 1

Τάξη αντίδρασης Έχει βρεθεί πειραματικά πως για πολλές χημικές αντιδράσεις, ο νόμος ταχύτητας είναι της μορφής u = k r [A] a [Β] b Η δύναμη στην οποία η συγκέντρωση ενός είδους είναι υψωμένη σε ένα τέτοιο νόμο ταχύτητας ονομάζεται τάξη της αντίδρασης ως προς το είδος αυτό. Η ολική τάξη μιας αντίδρασης είναι το άθροισμα των επιμέρους τάξεων α + b + c + Έτσι, ο νόμος ταχύτητας του προηγούμενου παραδείγματος u = k r [A] 2 [B], υποδεικνύει πως η αντίδραση είναι δεύτερης τάξης ως προς το Α, πρώτης τάξης ως προς το Β και τρίτης τάξης συνολικά. Υπάρχουν αντιδράσεις μη ακέραιας τάξης με νόμο ταχύτητας όπως για παράδειγμα u = k r [A] 1/2 B. Επίσης, υπάρχουν αντιδράσεις που υπακούουν σε νόμο ταχύτητας μηδενικής τάξης ο οποίος έχει τη μορφή u = k r (π.χ. η διάσπαση της φωσφίνης). Μία αντίδραση μπορεί να μην έχει ολική τάξη και μπορεί η τάξη ως προς μια ουσία που συμμετέχει να μην είναι καθορισμένη. Για παράδειγμα, με

Η μέθοδος της απομόνωσης και η μέθοδος των αρχικών ταχυτήτων για τον προσδιορισμό του νόμου ταχύτητας Μέθοδος απομόνωσης Σε περίπτωση που οι συγκεντρώσεις όλων των αντιδρώντων εκτός από ένα (το απομονωμένο) βρίσκονται σε μεγάλη περίσσεια, μπορούμε να υπολογίσουμε ένα απλουστευμένο νόμο ταχύτητας. Παράδειγμα: Αν τα αντιδρώντα είναι το Α και Β και το Β βρίσκεται σε μεγάλη περίσσεια, τότε θεωρούμε πως το [Β] [Β] 0 δηλαδή την αρχική συγκέντρωσή του καθ όλη τη διάρκεια της αντίδρασης. Στην περίπτωση αυτή ο πραγματικός νόμος ταχύτητας u = k r [Α][B] μπορεί να γραφτεί ως u = k r [A] με k r = k r [B] 0 (σταθερά). Σε αυτή την προσέγγιση, ο πραγματικός νόμος ταχύτητας έχει μετατραπεί σε νόμο ψευδοπρώτης τάξης υποθέτοντας πως το [Β] είναι σταθερό. Μέθοδος αρχικών ταχυτήτων Μετριέται η ταχύτητα στην αρχή της αντίδρασης u 0 για διαφορετικές αρχικές συγκεντρώσεις των αντιδρώντων (πολλά ζεύγη τιμών). Παράδειγμα: Αν το Α είναι απομονωμένο για μια αντίδραση, μπορούμε να γράψουμε u 0 = k r [A] a 0 όπου α η τάξη της αντίδρασης. Λογαριθμίζοντας τα δύο μέλη προκύπτει logu 0 = logk r + alog[a] 0 και άρα η ευθεία που θα προκύψει προσδιορίζει την τάξη της αντίδρασης α και τη σταθερά ταχύτητας k r.

Παράδειγμα: Οι αρχικές ταχύτητες της αντίδρασης 2I(g) + Ar(g) I 2 (g) + Ar(g) δίνονται στον παρακάτω πίνακα για διαφορετικές αρχικές συγκεντρώσεις των αντιδρώντων Ι και Ar. Να προσδιορίσετε τις τάξεις της αντίδρασης καθώς και τη σταθερά ταχύτητας. (α) [Ar] = 1.0 mmol dm -3 (b) [Ar] = 5.0 mmol dm -3 (c) [Ar] = 10.0 mmol dm -3 logu 0 vs log[i] 0 logu 0 vs log[ar] 0 Η κλίση του κάθε διαγράμματος αντιστοιχεί στην τάξη ως προς την κάθε συγκέντρωση. Για το [Ι], η τάξη είναι 2. Για το [Ar], η τάξη είναι 1. Η ολική τάξη της αντίδρασης είναι 3. Ο αρχικός νόμος ταχύτητας είναι u 0 = k r [I] 0 2 [Ar] 0. k r = 9 10 9 mol 2 dm 6 s 1

Ολοκληρωμένοι νόμοι ταχύτητας Αντιδράσεις πρώτης τάξης Εκφράζουμε τη συγκέντρωση ενός αντιδρώντος ή προϊόντος ως συνάρτηση του χρόνου, λύνοντας την αντίστοιχη διαφορική εξίσωση για το νόμο ταχύτητας. Ημιζωή (t 1/2 ) είναι ο χρόνος που απαιτείται ώστε η συγκέντρωση του αντιδρώντος να πέσει στο μισό της αρχικής του τιμής. Σταθερά χρόνου (τ) είναι ο χρόνος που απαιτείται ώστε η συγκέντρωση του αντιδρώντος να πέσει στο 1/e της αρχικής του τιμής. Ισχύει ότι τ = 1 / k r (γιατί;) Για να προσδιορίσουμε το k r υπολογίζουμε την κλίση του γραφήματος ln([a]/[a] 0 ) ως προς το χρόνο t.

Ολοκληρωμένοι νόμοι ταχύτητας Αντιδράσεις δεύτερης τάξης Σύγκριση αντιδράσεων 1ης και 2ης τάξης για δύο διαφορετικές τιμές k r (διακεκομμένη και συνεχής γραμμή αντίστοιχα) Χρόνος ημιζωής: ο οποίος εξαρτάται από την αρχική συγκέντρωση

http://ebooks.edu.gr/modules/ebook/show.php/dsgl-c135/771/5044,23025/ Η εξάρτηση της ταχύτητας αντίδρασης από τη θερμοκρασία Η εξίσωση Arrhenius δείχνει πως εξαρτάται η σταθερά ταχύτητας μιας αντίδρασης k r από τη θερμοκρασία Η παράμετρος Α ονομάζεται προεκθετικός παράγοντας. k r = Α όταν Τ. Η παράμετρος Ε a ονομάζεται ενέργεια ενεργοποίησης. Τα Α και Ε a αποτελούν τις παραμέτρους Arrhenius. Εναλλακτική μορφή εξίσωσης Arrhenius Η ενέργεια ενεργοποίησης είναι η ελάχιστη κινητική ενέργεια που πρέπει να έχουν τα αντιδρώντα για να σχηματίσουν τα προϊόντα. Ο εκθετικός παράγοντας εκφράζει το κλάσμα των κρούσεων με κινητική ενέργεια μεγαλύτερη από Ε a σύμφωνα με την κατανομή Boltzmann. Ο προεκθετικός παράγοντας Α είναι μέτρο του ρυθμού των κρούσεων ανεξάρτητα από την ενέργειά τους. Άρα τελικά το k r δίνει το ρυθμό των επιτυχών κρούσεων. Αποτελεσματική κρούση (~10-8 ) Μη αποτελεσματική κρούση

Η εξάρτηση της ταχύτητας αντίδρασης από τη θερμοκρασία Ενεργειακή κατανομή μορίων σε δύο διαφορετικές θερμοκρασίες Κλάσμα μορίων με ενέργεια μεγαλύτερη της Ε a https://www.saddlespace.org/whittakerm/science/cms_page/view/7795235

Διαδοχικές στοιχειώδεις αντιδράσεις Μονομοριακή αντίδραση 1 ης τάξης Τί συμβαίνει όμως όταν σχηματίζεται ένα ενδιάμεσο προϊόν Ι; Για τη συγκέντρωση του Α θα ισχύει Για τη συγκέντρωση του Ι θα ισχύει Για τη συγκέντρωση του P θα ισχύει εφόσον το Α δεν ανασχηματίζεται το Ι σχηματίζεται από το Α αλλά διασπάται σε P το P σχηματίζεται από το I (Ι) (ΙΙ) (ΙΙΙ) Η πρώτη εξίσωση έχει λύση (ΙΙ)

Διαδοχικές στοιχειώδεις αντιδράσεις k a = 10k b Στην προσέγγιση της στάσιμης κατάστασης, θεωρούμε πως έπειτα από μια περίοδο επαγωγής (μέχρι το [Ι] > 0), οι ρυθμοί μεταβολής των συγκεντρώσεων όλων των ενδιάμεσων της αντίδρασης είναι αμελητέοι, δηλαδή d[i]/dt 0. το οποίο επίσης προκύπτει από την αναλυτική έκφραση για το [Ι] όταν k a k b. Έτσι το [P] απλοποιείται και αυτό ως

Το καθοριστικό στάδιο Το καθοριστικό στάδιο μιας αντίδρασης είναι το στάδιο εκείνο που ελέγχει την ολική ταχύτητα της αντίδρασης. Συγκεκριμένα, είναι το πιο αργό στάδιό της ενώ παράλληλα είναι και η κρίσιμη δίοδος για το σχηματισμό προϊόντων. Παράδειγμα: Αν k b >> k a τότε η ταχύτητα σχηματισμού του P θα εξαρτάται από την ταχύτητα με την οποία σχηματίζεται το Ι και όχι από το στάδιο μετατροπής του Ι σε P. καθοριστικό καθοριστικό δεν υπάρχει καθοριστικό στάδιο

Κατάλυση Καταλύτης ονομάζεται μια ουσία, η οποία με την παρουσία του σε μικρά ποσά, αυξάνει την ταχύτητα μιας αντίδρασης, ενώ στο τέλος της αντίδρασης παραμένει ουσιαστικά αμετάβλητος τόσο στη μάζα όσο και στη χημική του σύσταση. Ετερογενής και ομογενής κατάλυση Ερμηνεία δράσης καταλυτών 1. Θεωρία ενδιάμεσων προϊόντων Α + Β ΑΒ (αργή αντίδραση) αν Κ ο καταλύτης τότε Α + Κ ΑΚ (γρήγορη αντίδραση) ΑΚ + Β ΑΒ + Κ (γρήγορη αντίδραση) 2. Θεωρία προσρόφησης Μέσω της κατάλυσης, περισσότερα μόρια στην ίδια θερμοκρασία μπορούν να ξεπεράσουν το φράγμα της ενέργειας ενεργοποίησης αύξηση της ταχύτητας της αντίδρασης. https://commons.wikimedia.org/wiki/file:activation2_updated.svg Τα αντιδρώντα μόρια προσροφώνται στην επιφάνεια του στερεού καταλύτη, με αποτέλεσμα οι δεσμοί των μορίων (π.χ. Η-Η) να εξασθενούν ή ακόμα να διασπώνται, οπότε υποβοηθείται η αντίδραση.

Προτεινόμενες ασκήσεις Atkins, σελ. 915-916 21.2(α), 21.3(β), 21.4(β), 21.5(α), 21.12(β)