Presentation laddar. Vänta.

Presentation laddar. Vänta.

Reaktioners riktning och hastighet 2015-09-01Kemi 2 / Reaktionshastighet1.

Liknande presentationer


En presentation över ämnet: "Reaktioners riktning och hastighet 2015-09-01Kemi 2 / Reaktionshastighet1."— Presentationens avskrift:

1 Reaktioners riktning och hastighet Kemi 2 / Reaktionshastighet1

2 Reaktioners riktning och hastighet Vad krävs för att en kemisk reaktion skall ske ? kemisk reaktion skall ske Riktningen av en kemisk reaktion Vad är kemisk reaktionshastighet ? kemisk reaktionshastighet Faktorer som påverkar reaktionshastighet. Faktorer Kemi 2 / Reaktionshastighet2

3 Vad krävs för att rektion skall ske? För att en kemisk reaktion ska ske krävs det att ämnenas partiklar kolliderar på ett geometriskt gynnsamt sättkolliderar på ett geometriskt gynnsamt sätt har tillräckligt hög rörelseenergi.rörelseenergi Kemi 2 / Reaktionshastighet3

4 Ett aktiverat komplex bildas vid en gynnsam kollision… Träffar exempelvis två vätejodidmolekyler på varandra med tillräcklig rörelseenergi och på rätt sätt bildas ett aktiverat komplex. 2HI   H 2 I 2   H 2 + I Kemi 2 / Reaktionshastighet4

5 Gynnsamma kollisioner Kemi 2 / Reaktionshastighet5 Gynnsamma kollisioner av partiklar

6 Inte alla kollisioner är gynnsamma kollisioner Kemi 2 / Reaktionshastighet6 Geometriskt ogynnsam kollision Denna kollision leder inte till en kemisk reaktion. Molekylernas elektronmoln repellerar varandra.

7 Geometriskt gynnsam kollision Molekylerna som ska reagera måste träffa på varandra på rätt sätt, se nedanstående bild. Endast ett fåtal kollisioner sker så att rätt ändar träffar varandra. Vid gynnsam kollision bildas ett aktiverat komplexaktiverat komplex Kemi 2 / Reaktionshastighet7 Geometriskt gynnsam kollision

8 Aktiverat komplex Ett aktiverat komplex är ett kortlivat mellanprodukt (intermediär) mellan reaktanter och produkter; har hög energi och är därmed instabilt (strävan mot energiminimum); sönderfaller mycket snabbt (bråkdelar av en sekund) Kemi 2 / Reaktionshastighet8 reaktant produkter aktiverat komplex

9 Partiklars rörelseenergi 1 Oordnad rörelse leder till reaktioner Kemi 2 / Reaktionshastighet9 Molekyler i en gas rör sig oordnat åt alla håll och har olika hastigheter och rörelseenergier. Vid hög temperatur har molekylerna i genomsnitt högre hastighet än vid låg temperatur. Sannolikheten för att molekyler kolliderar ökar med temperaturen. Vid högre temperatur bildas fler aktiverade komplex än vid lägre temperatur.

10 Partiklarnas rörelseenergi 2 De molekylerna som skall reagera med varandra måste kollidera med tillräcklig rörelseenergi. Endast molekyler med tillräcklig energi kan övervinna molekylernas elektronmolnens repellerande krafter Kemi 2 / Reaktionshastighet10

11 Reaktioners riktning Kemi 2 / Reaktionshastighet11 Reversibla reaktioner En reversibel reaktion är en reaktion som kan ske i båda riktningar. Många reaktioner är omvändbara.

12 Reaktioners riktning Kemi 2 / Reaktionshastighet12 En reversibel reaktion Vid rumstemperatur är vätejodid, HI(g), en färglös gas. Ovanför 180  C sönderdelas vätejodid. Reaktionsprodukterna är väte, H 2 (g), en färglös gas, och jod, I 2 (g), en lila gas. 2 HI(g) → H 2 (g) + I 2 (g)

13 Reaktioners riktning 3 2HI   H 2 I 2   H 2 + I 2 ΔH = + 53 kJ Kemi 2 / Reaktionshastighet13 Den energi som måste tillföras för att bilda det aktiverade komplexet kallas aktiveringsenergi, E a Reaktionen år endoterm. Produkterna har större energiinnehåll än reaktanterna. Energiförhållanden vid reaktionen

14 Reaktioners riktning Kemi 2 / Reaktionshastighet14 Kyler man reaktionsblandningen försvagas den lila färgen. Det tyder på att reaktionen delvis går åt vänster: 2 HI(g) ← H 2 (g) + I 2 (g) eller H 2 (g) + I 2 (g) → 2 HI(g) ΔH = - 53 kJ

15 Reaktioners riktning 5 H 2 + I 2 →  H 2 I 2  → 2HI ΔH = - 53 kJ Kemi 2 / Reaktionshastighet15 Den energi som måste tillföras för att bilda det aktiverade komplexet kallas aktiveringsenergi, E a Reaktionen år exoterm. Produkterna har mindre energiinnehåll än reaktanterna. Energiförhållanden vid reaktionen

16 Reaktioners riktning Kemi 2 / Reaktionshastighet16 Sönderdelningen av vätejodid är en reversibel reaktion. Dubbelpilen talar om att reaktionen kan ske åt båda hållen. 2 HI(g) H 2 (g) + I 2 (g) endoterm reaktion exoterm reaktion

17 Reaktioners riktning Kemi 2 / Reaktionshastighet17 En endoterm reaktion gynnas när man höjer temperaturen, dvs. när man tillför värme. En exoterm reaktion gynnas när man sänker temperaturen, dvs. när man genom kylning för bort värme.

18 Kemisk reaktionshastighet 1 Reaktionshastigheten är ett mått på hur fort en reaktion sker. Ofta anges en reaktions hastighet som den substansmängd av ett ämne som förbrukas eller bildas per tidsenhet Kemi 2 / Reaktionshastighet18

19 Kemisk reaktionshastighet 2 enhet: mol · s Kemi 2 / Reaktionshastighet19 enhet: mol · dm -3 · s -1 Exempel: Efter 2 sekunder har det bildats 10 mol av ett ämne. Då är r = 5 mol ∙ s -1.

20 Faktorer som påverkar reaktionshastighet. Aggregationstillstånd.Aggregationstillstånd Koncentration.Koncentration Temperatur.Temperatur Tryck Katalysator.Katalysator Kemi 2 / Reaktionshastighet20

21 Aggregationstillstånd 1 Ämnen i fast tillstånd reagerar långsamt med varandra. Molekylerna rör sig väldigt långsamt. Få kollisioner och liten rörelseenergi. Ämnen i lösning reagerar snabbare. Fria molekyler eller joner och kolliderar oftare. Rörelseenergin är också högre. Ämnen i gasfas har högst reaktionshastighet Kemi 2 / Reaktionshastighet21

22 Aggregationstillstånd 2 När ett ämne i fast fas reagerar med ett ämne i lösning är reaktionshastigheten större om det fasta ämnet är mera finfördelat. När ett ämne i fast fas reagerar med ett ämne i gasfas är reaktionshastigheten större om det fasta ämnet är mera finfördelat Kemi 2 / Reaktionshastighet22

23 Koncentration Ökas koncentrationerna av reaktanterna blir det ” mer trångt” i lösningen; sker fler kollisioner; dvs. fler gynnsamma kollisioner per tidsenhet Kemi 2 / Reaktionshastighet23

24 Temperatur Reaktionshastigheten ökar med ökande temperatur Kemi 2 / Reaktionshastighet24 När temperaturen ökar så rör sig molekylerna snabbare. Fler molekyler har tillräcklig rörelseenergi för att övervinna aktiveringsenergitröskeln. Antalet kollisioner ökar. Fler kollisioner medför fler gynnsamma kollisioner per tidsenhet.

25 Tryck Tryckökning innebär ökad reaktionshastighet Kemi 2 / Reaktionshastighet25 Man ökar trycket genom att minska volymen som en bestämd mängd molekyler befinner sig i öka antalet molekyler i en bestämd volym. I båda fallen ökar man koncentrationen.koncentrationen.

26 Katalysator Katalysator = ämne som i liten mängd påskyndar en kemisk reaktion utan att själv förbrukas. En katalysator ökar reaktionshastigheten genom att sänka aktiveringsenergin.sänka aktiveringsenergin Kemi 2 / Reaktionshastighet26

27 Katalysatorns funktion 1 En katalysator påskyndar en kemisk reaktion genom att erbjuda en annorlunda reaktionsväg med lägre aktiveringsenergi Kemi 2 / Reaktionshastighet27

28 Katalysatorns funktion Kemi 2 / Reaktionshastighet28 Om aktiveringsenergitröskeln blir lägre kommer fler molekyler att ha tillräcklig rörelseenergi för att bilda aktiverat komplex. Det finns oorganiska katalysatorer som ädelmetaller (t.ex. Pt) och metalloxider. En annan typ av katalysatorer är enzymer. De är biologiska katalysatorer.


Ladda ner ppt "Reaktioners riktning och hastighet 2015-09-01Kemi 2 / Reaktionshastighet1."

Liknande presentationer


Google-annonser