1 KEMIALLISEN REAKTION PERUSTEITA
1.1 MIKSI KEMIALLINEN REAKTIO TAPAHTUU?
Aineen häviämättömyyden laki tai massan säilymislaki.
Kemiallisen reaktion vaiheet:
AKTIVOITUMISENERGIA vaaditaan siirtymäkopleksin muodostumiseen.
Katso kuva oppikirjan sivu 17.
Raktio spontaanisuus riippuu kahdesta pyrkimyksestä:
Reaktion energia ilmoitetaan ENTALPIAMUUTOKSENA:
delta H = H(tuotteet) - H(lähtöaineet), yksikkö J
eksotermisessä reaktiossa delta H < 0
endotermisessä reaktiossa delta H > 0
Reaktion ENTROPIAMUUTOS:
delta S = S(tuotteet) - S(lähtöaineet), yksikkö J/K
delta S > 0, entropia kasvaa
delta S < 0, entropia vähenee
Reaktion spontaanisuu voidaan laskea GIBSIN ENERGIAMUUTOKSENA:
delta G = delta H - T*delta S, läpötilan yksikkö K(Kelvin)
'
delta G < 0, reaktio on spontaani, riippuu lämpötilasta
delta G > 0, reaktio ei ole spontaani
Kemiallisen reaktion vaiheet:
- Lähtöaineiden kemialliset sidokset katkeavat, muodostuu hiukkasia tarvitaan energiaa, ENDOTERMINEN
- Muodostuu uusia kemiallisia sidoksia, reaktiotuotteet muodostuvat vapautuu energiaa, EKSOTERMINEN
- hiukkasten tulee törmätä toisiinsa
- törmäyksellä tulee olla oikea suunta
- törmäävillä hiukkasilla tulee olla riittävästi energiaa
AKTIVOITUMISENERGIA vaaditaan siirtymäkopleksin muodostumiseen.
Katso kuva oppikirjan sivu 17.
Raktio spontaanisuus riippuu kahdesta pyrkimyksestä:
- energiaminimi
- epäjärjestyksen kasvaminen, entropia, S
Reaktion energia ilmoitetaan ENTALPIAMUUTOKSENA:
delta H = H(tuotteet) - H(lähtöaineet), yksikkö J
eksotermisessä reaktiossa delta H < 0
endotermisessä reaktiossa delta H > 0
Reaktion ENTROPIAMUUTOS:
delta S = S(tuotteet) - S(lähtöaineet), yksikkö J/K
delta S > 0, entropia kasvaa
delta S < 0, entropia vähenee
Reaktion spontaanisuu voidaan laskea GIBSIN ENERGIAMUUTOKSENA:
delta G = delta H - T*delta S, läpötilan yksikkö K(Kelvin)
'
delta G < 0, reaktio on spontaani, riippuu lämpötilasta
delta G > 0, reaktio ei ole spontaani
1.2 Reaktioyhtälön kirjoittaminen ja tasapainottaminen
Reaktioyhtälöön kirjoitetaan lähtöaineet ja tuotteet.
Reaaktioyhtälöön kirjoitetaan aineet sekä niiden olomuodot (s, l, g, aq), katso oppikirjan sivu 24.
Reaktionuolen yläpuolelle kirjataaan reaktio-olosuhteet sekä katalysaattori.
Reaktionuoli voi olla yksisuuntainen (palautumaton reaktio) tai kaksisuuntainen (tasapainoreaktio).
Aineen häviättömyyden lain perusteella reaktioyhtälö tasapainotetaan - molemmilla puolilla eri atomien määrä oltava sama. Määritetään aineiden kerrtoimet niin, että ne ovat mahdollisimman pieniä kokonaislukuja.
1.3 Tasapainotetun reaktioyhtälön käyttö
Reaktioyhtälön kertoimet ilmoittavat ainemäärien suhteet.
Reaktioyhtälön kertoimen avulla voidaan laskea kuinka paljon tuotetta voisi muodostua teoriassa -
TEOREETTINEN SAANTO.
Todellisuudessa tuotteita saadaan aina vähemmän ja saanto ilmoitetaan prosentteina - verrattuna teoreettiseen saantoon.
Oppikirjan sivuilla 32 ja 34 on kaaviot, joissa näkyy laskutehtävien rakenne.
Laskutehtävien ratkaisujen rakenne on esitetty sivulla 37.