1. Kemiallisen reaktion nopeus
Reaktionopeuteen vaikuttavat tekijät
Kemiallisen reaktion käynnistymistä selitetään usein yksinkertaisesti törmäysteorialla.
Reaktion käynnistymisen kannalta hiukkasilla tulee olla riittävästi energiaa ns. aktivoitumisenergiaa siirtymäkompleksin muodostumiseen. Reaktiossa lähtöaineiden sidosten katkeamiseen tarvittavaa energiaa kutsutaan aktivoitumisenergiaksi. Siirtymäkompleksi on lyhytikäinen välituote,
Reaktionopeuteen vaikuttavat tekijät
- hiukkasten (atomien, molekyylien) tulee törmätä riittävällä nopeudella eli on oltava riittävästi kineettistä energiaa
- törmäyksen tulee tapahtua oikeasta suunnasta
Reaktion käynnistymisen kannalta hiukkasilla tulee olla riittävästi energiaa ns. aktivoitumisenergiaa siirtymäkompleksin muodostumiseen. Reaktiossa lähtöaineiden sidosten katkeamiseen tarvittavaa energiaa kutsutaan aktivoitumisenergiaksi. Siirtymäkompleksi on lyhytikäinen välituote,
- joka voi hajota takaisin lähtöaineiksi tai
- josta voi muodostua reaktiotuotteita
Reaktionopeuteen vaikuttavat tekijät
- Lämpötila
- Mitä suurempi lämpötila, sitä enemmän kineettistä energiaa hiukkasilla on.
- Lähtöaineiden konsentraatio
- konsentraation kasvattaminen nopeuttaa reaktiota
- Paine (kaasumaiset aineet)
- Paineen kasvaessa kaasujen tilavuus pienenee, jolloin törmäyksiä tapahtuu helpommin
- lähtöaineiden pinta-ala
- Hienojakoisessa aineessa on enemmän reagointipintaa
- Katalyytti
- nopeuttaa reaktiota alantamalla aktivoitumisenergiaa
- ei kulu reaktiossa eikä ota osaa reaktioon
- Entyymit ovat luonnon katalyyttejä
- Inhibiittori
- hidastaa reaktion tapahtumista tai jopa estää sen kokonaan
- mm hapettumisreaktioita (ilman happi mukana) voidaan estää antioksidanteilla tai suojakaasuilla
Reaktion nopeus
Kemiallisen reaktion nopeudella tarkoitetaan reaktioon osallistuvien aineiden konsentraation muutosnopeutta (muutosnopeus aikayksikössä) eli
[[$v=\frac{dc}{dt}=c'\left(t\right){,}\ \ \ \ \ \ \ \ keskimääräinen\ c_k=\frac{\Delta c}{\Delta t}$]]
Esimerkiksi vetyperoksidin hajoamisreaktiot
[[$2H_2O_2\ \left(aq\right)\ \rightarrow\ 2H_2O\ \left(l\right)\ +\ O_2\left(g\right)$]]
vetyperoksidin konsentraatio pienenee reaktion kuluessa eli reaktionopeuden etumerkki on negatiivinen ( v < 0 )
Kuvaajassa reaktionopeutta tietyllä hetkellä t kuvaa käyrälle piirretyn tangentin kulmakerroin
Vastaavasti tuotteiden muodostumisessa niiden konsentraatio kasvaa eli v > 0.
Tehtäviä: 2, 3, 6, 18, 19, 20 (geogebra), 14
Kotitehtävät: 4 ja 14
[[$v=\frac{dc}{dt}=c'\left(t\right){,}\ \ \ \ \ \ \ \ keskimääräinen\ c_k=\frac{\Delta c}{\Delta t}$]]
Esimerkiksi vetyperoksidin hajoamisreaktiot
[[$2H_2O_2\ \left(aq\right)\ \rightarrow\ 2H_2O\ \left(l\right)\ +\ O_2\left(g\right)$]]
vetyperoksidin konsentraatio pienenee reaktion kuluessa eli reaktionopeuden etumerkki on negatiivinen ( v < 0 )
Kuvaajassa reaktionopeutta tietyllä hetkellä t kuvaa käyrälle piirretyn tangentin kulmakerroin
Vastaavasti tuotteiden muodostumisessa niiden konsentraatio kasvaa eli v > 0.
Tehtäviä: 2, 3, 6, 18, 19, 20 (geogebra), 14
Kotitehtävät: 4 ja 14
Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.