K E M I J A - Gimnazija Karlovac

četvrtak, 16.07.2009.

KEMIJSKA KINETIKA

KAKO DOLAZI DO KEMIJSKE REAKCIJE

Brzina kemijske reakcije ne ovisi samo o broju sudara reagirajućih čestica
nego i o uspješnosti sudara čestica.
Reagirat će čestice koje imaju energiju jednaku ili veću od energije aktiviranja.

E reakt. E a

Kod kompliciranije građenih molekula i iona na uspješnost sudara utječe i
njihova građa.Sudar je uspješan ako se molekule sudare svojim reaktivnim dijelom.
Utjecaj prostorne građe molekula na uspješnost sudara i na brzinu kemijske reakcije zove se PROSTORNI ili STERIČNI FAKTOR.

Prije sudara molekule A2 I B2 potencijalna energija sustava jednaka je zbroju potencijalnih energija molekula A2 i B2.
Nakon sudara porastu odbojne sile između elektronskih oblaka , potrebno ih je nadvladati, poraste potencijalna energija sistema , postiže svoju maksimalnu vrijednost i nastaje aktivirani kompleks A2B2 koji se raspadne na dvije molekule 2AB - produkt reakcije.
Razlika u potencijalnoj energiji između početnog stanja (A2 + B2) i aktiviranog kompleksa je energija aktivacije.
Energiju aktivacije molekule prikupe pretvorbom kinetičke energije u potencijalnu energiju.
Ako kinetička energija nije dovoljna, ona će se pretvoriti u potencijalnu ali će se molekule razići - neće doći do reakcije.
Ako je kinetička energija molekula dovoljna, i od nje nastane dovoljno potencijalne energije da nastane aktivacijski kompleks, prijeći će se energetska barijera i nastaju molekule AB.

Što je veća energija aktiviranja reakcije manji broj reaktanata može prijeći u sekundi vrh energijske barijere i reakcija je sporija


Ako je potencijalna energija početnog stanja veća od potencijalne energije konačnog stanja – molekule AB dolazi do ukupnog pada potencijalne energije sustava .
Energija koja je jednaka razlici potencijalnih energija početnog i konačnog stanja oslobađa se iz sustava u obliku topline.

Ukupna energija sustava se smanjuje, rH je negativno i reakcija je EGZOTERMNA.

Uobrnutom slučaju entalpija sistema se povećava rH je pozitivna i reakcija je ENDOTERMNA.

Povećanjem temperature, povećava se kinetička energija čestica pa će se povećati broj sudara i vjerojatnost da će čestice imati pri sudaru imati dovoljnu kinetičku energiju za nastajanje aktivacijskog kompleksa. Aktivacijski kompleks je nestabilan i brzinu reakcije određuje brzina raspada aktiviranog kompleksa.
Porastom temperature površina ispod krivulje ( označava raspodjelu čestica pri višoj temperaturi) veća pa je ukupan broj čestica koje imaju potrebnu energiju aktivacije veći.

FAZA- homogeni dio nekog sistema koji je odijeljen od ostalih sistema fizičkom granicom.

Disperzni sustav – jedna ili više faza fino razdijeljena u drugoj fazi.

DISPERNA FAZA – ona faza koja je dispergirana

DISPERZNO SREDSTVO - ona faza u kojoj je dispergirana disperzna faza

Stupnjevi disperzije :

- grubo – disperzni sustav
- koloidno – disperzni sustav
- molekulsko - disperzni sustav

Razlika između njih je u stupnju disperzije tako da je među njima kontinuirani prijelaz.

Razlika između njih je u svojstvima.

Najčešći koloidni sustav je onaj kod kojeg je voda disperzno sredstvo i zove se KOLOIDNA OTOPINA ILI SOL.
Čestice u koloidnoj otopini su koloidne čestice.

Engleski znanstvenik GRAHAM je opazio da neke tvari želatina, bjelanjak, škrob , silikatna kiselina polaganije difundiraju u otopini od šećera, kiselina, baza.
Otkrio je da ne prolaze kroz fine pore.
Odvajanje čestica preko opne finih pora nazvao je dijalizom.

Tvari koje polako difundiraju, ne dijaliziraju i ne kristaliziraju zovu KOLOIDI.

Pokazuju Tyndalov efekt.

Stabilne su i koagulaciju sprječavaju protusile - električni naboj i ovoj molekula.

Pripremila i objavila:
Anita Grabovac

nedjelja, 12.07.2009.

KEMIJA

VALENCIJA

- svojstvo atoma nekog elementa da se veže s jednim ili više atoma vodika. Izražava se brojem atoma vodika koji se mogu zamijeniti ili spojiti s jednim atomom dotičnog elementa.
- u IONSKIM SPOJEVIMA – valencija je jednaka broju slobodnih pozitivnih ili negativnih električnih naboja koje nose ioni elemenata
- KOVALENTNI SPOJEVI – valencija je jednaka broju zajedničkih elektronskih parova preko kojih je atom dotičnog elementa vezan s drugim atomima
- Valencije elemenata I – IV skupine odgovaraju broju skupine, a valencije elemenata V – VII odgovaraju broju 8 umanjenom za broj skupine.
- Strukturne formule – valencije se označavaju crticama


- U elektronskim formulama valencija se prikazuje dvostrukim točkama što predstavlja parove elektrona iz vanjske ljuske atoma koja je nosilac valencije elemenata. Umjesto valentnosti danas se navodi njihov oksidacijski broj.


OKSIDACIJSKI BROJ
(OKSIDACIJSKI STUPANJ, OKSIDACIJSKO STANJE)

- broj elektrona koji treba dodati ili oduzeti od nekog atoma u vezanom stanju da bi ga se vratilo u elementarni oblik.
- Mnogi elementi mogu postojati u dva ili više oksidacijska stanja.
- Oksidacijski broj elemenata u elementarnom stanju je nula
- Oksidacijski broj u ionskim spojevima jednak je valenciji, može imati pozitivan ili negativan predznak


- Oksidacijski broj u kovalentnim spojevima dobijemo ako atomski par u vezi pribrojimo atomu veće elektronegativnosti. Zato flor ima oksidacijski broj -1, a kisik oksidacijskog broja -2.
- Atomi metala – pozitivan oksidacijski broj osim u intermetalnim spojevima gdje metal veće elektronegativnosti ima negativan oksidacijski broj.
- Vodik ima oksidacijski broj +1 osim u hidridima metala -1.
- Elektronski par između dva istovrsna atoma u molekuli elementarne tvari ne priklanja se ni jednom atomu. Oksidacijski broj je nula.
- H2, O3, S8
- Kisik ima u svim spojevima oksidacijski broj –II, osim u peroksidima -1
- CaO, Na2O2
- Oksidaciski broj elemenata 1. skupine je I a u atomima elemenata 2. skupine je II.
- NaCl, MgCl2



REDOKS REAKCIJE

Dok su kiselo – bazne reakcije reakcije prijenosa protona, redoks reakcije su reakcije prijenosa elektrona.
Lavoisier je spojeve elemenata s kisikom nazvao oksidima ( grč. oxys – kiseo), a reakciju spajanja s kisikom oksidacijaom.

2C(s) + O2(g) ®2CO(g)
C(s) + O2(g)®CO2(g)

2CO(g) + O2(g)®2CO2(g)

Oduzme li se dio kisika ugljikovom (IV)oksidu nastaje ugljikov (II)oksid.
Proces je redukcija (lat. reducere – dovesti natrag).
Redukcija je obrnut proces od oksidacije. Tvar koja veže kisik se oksidira,
a tvar koja otpušta kisik se reducira.
Željezo se može oksidirati u željezov (III) oksid
4Fe(s)+ 3O2(g) ®2Fe2O3(s)
Željezov (III) oksid može se reducirati vodikom u željezov (II) oksid, a ovaj opet
u željezo
Fe2O3(s) +H2(g)®2FeO(s) + H2O
FeO(s) + H2(g)®Fe(s) +H2O(g)
Vidi se kako je oksidacijski broj ugljika i željeza pi oksidaciji je porastao, a prilikom redukcije opao.

Općenito: Prilikom oksidacije oksidacijski broj atoma se povisuje,
a kod redukcije snizuje.
To se može primijeniti na ostale reakcije kod kojih se mijenja oksidacijski broj atoma, redukcija i oksidacija nisu vezane za reakcije spajanja s kisikom, tj. oduzimanje kisika. To su redoks reakcije.
Za svaku reakciju se može odrediti reducens i oksidans.
Fe(s) + CuSO4(aq)®FeSO4(aq)+ Cu(s)

Fe(s) + Cu 2+ (aq) + SO4 2- (aq)® Fe 2+ (aq) + SO4 2- (aq) + Cu(s)

Oksidacija: Fe (s) ®Fe 2+ (aq) + 2 e-
Redukcija: Cu 2+ (aq) + 2 e- ®Cu (s)

Fe(s) +Cu 2+ (aq) ®Fe 2+ (aq) + Cu (s)

Tvar koja se u reakciji reducira – prima elektrone naziva se oksidans ili oksidacijsko sredstvo. Oksidansi su akceptori elektrona.
Tvar koja se u reakciji oksidira, otpušta elektrone zove se reducens
ili redukcijsko sredstvo. Reducensi su donori elektrona.

Pripremila i objavila:
Anita Grabovac

Ovaj blog je ustupljen pod Creative Commons licencom Imenovanje-Nekomercijalno-Bez prerada.

Dnevnik.hr
Gol.hr
Zadovoljna.hr
Novaplus.hr
NovaTV.hr
DomaTV.hr
Mojamini.tv