Reaktionshastighet och riktning
Reaktionshastigheten: Substansmängd bildat eller förbrukat ämne per tidsenhet Beror på:
Reaktionshastigheten: Substansmängd bildat eller förbrukat ämne per tidsenhet Beror på:
- Ämnenas natur:
- Bindningstypen: Molekylerna måste kollidera vid en viss vinkel och med tillräckligt hög hastighet → Av alla kollisioner som totalt sker mellan molektler, leder endast ett fåtal till reaktion
- Kontaktytan:
- Fast fas → Storlek reaktionsytan, Ju mer mer finfördelad zinken är, desto större är reaktionshastigheten
ex. Zn + 2H3O à Zn2+ + H2 + 2H2O(s) (aq) (aq) (g) - Vätskeform och gasform → Partikelrörlighet, I
lösningar är jonerna rörligare än i fasta ämne →
Sannolikheten fär att joner kollideras är stor → Reaktionshastigheten för ämnena i gas eller vätskeform är större än för samma ämne i fastform
*Att en kemisk reaktion går snabbare när reaktanterna är finfördelade (pulver) beror på att kontaktytan mellan reaktanterna blir större. Ju större kontaktyta, desto större sannolikhet att reaktanterna kan mötas och reagera och desto högre blir reaktionshastigheten* - Ämnenas inneboende egenskaper: ex. Syrerika ämnen leder till snabbförbräning Nitroglyceria: lite entropi (mer ordning)
- Tempraturen: Antalet energirika kollisioner ökar med tempraturen och det är fler partiklar som har tillräcklig hög energi för att reagerar vid kollisionerna
- Koncentrationen: Antalet gynnsamma kollisioner ökar med ökad koncentration. Ju högre koncentrationen är desto oftare stöter molekylerna i varandra och desto högre blir sannolikheten att två av molekylerna kolliderar i rätt vinkel. Därför blir reaktionshastigheten högre ju högre koncentrationen är.
- Katalysator: är ett ämne som ökar en reaktionshastighet utan att själv förbrukas
ex. ädelmetaller, oxider av olika metaller och halvmetaller
Reakioners riktning:
- Endoterm reaktion: energi upptas ifrån omgivningn (då reaktionen går ut höger)
ex. 2HI + 53KJ à H2 + I2 △H = 53KJ
(s) (g) (g)
Reaktionen kräver energi tillförsel och är alltså endoterm - Exoterm raktoin: energi frigörs i form av värme och avges till omgivningen (då rektionen går ut vänster)
ex. H2 + I2 à 2HI + 53KJ △H = -53KJ
(g) (g) (s) - För att kunna förstå sambandet mellan tempratur och reaktionsriktning behöver man veta hur kemiska reaktioner sker på molekylnivå
Reversibla reaktioner: omvändbar reaktioner
ex.
△H = 53KJ För en reversible reaktion omges △H för reaktionen åt höger |
*Reaktioner på molekylnivå: då reaktionerna sker i flera steg från reaktanter till produkter via olika kortlivade mellanprodukter som kallas intermediär
- Intermediär: Är en mellanprodukt (en produkt mellan reaktanterna och produkterna) som bildas medan en kemisk reaktion pågår. Intermediären är kortlivad och reagerar vidare.
- Reaktionsmekanism: reaktionsförlopp steg för steg på molekylnivå (beskriver hur reaktionen går till)
- Differensen mellan reaktanternas entalpi och entalpi hos Aktiverade komplexet
- Den energi som måste tillföras för att det Aktiverade komplexet ska bildas
- Den energi som måste tillföras för att en reaktion ska ske
- Vid högre tempratur bildas därför flera aktiverade komplex än vid lägre tempratur
Reaktionsentalpi = ∑Produkters entalpi (enrgin av produkterna) − ∑Reaktanters entalpi (energi av reaktanterna)
↳ exoterm (avger energi) → △H<0
↪ endoterm(tar upp energi) → △H>0
- Att bryta bindningar krävs energi: Energi tillförs → Reaktionen är Endoterm- Bindningar bildas frigörs energi: Energi avges → Rekationen är Exoterm-Alla spontana reaktioner frigör energi → Kallas för Exoterm reaktioner
↳ exoterm (avger energi) → △H<0
↪ endoterm(tar upp energi) → △H>0
- Att bryta bindningar krävs energi: Energi tillförs → Reaktionen är Endoterm- Bindningar bildas frigörs energi: Energi avges → Rekationen är Exoterm-Alla spontana reaktioner frigör energi → Kallas för Exoterm reaktioner