Kinetyka chemiczna

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Kinetyka chemiczna – dział chemii fizycznej zajmujący się badaniem przebiegu reakcji chemicznej w czasie. Twórcą kinetyki chemicznej był Ludwig Ferdinand Wilhelmy.

Chemia fizyczna, fizykochemia – jeden z głównych działów chemii zajmujący się poznaniem zjawisk fizycznych występujących w trakcie i na skutek przemian (reakcji) chemicznych. Chemia fizyczna zajmuje się także własnościami fizycznymi związków chemicznych wynikającymi bezpośrednio z ich struktury chemicznej. Ze względu na najwyższy spośród głównych działów chemii stopień użycia metod matematycznych jest też działem najbliższym fizyce. Zob. też fizyka chemiczna.Reakcja następcza – złożona reakcja chemiczna, w której produkty powstają z substratów dwuetapowo lub wieloetapowo, poprzez produkty przejściowe, powstające w kolejnych reakcjach elementarnych. W tych etapach reakcji następczej mogą zachodzić reakcje proste, odwracalne lub równoległe, np.:

Kinetyka zajmuje się badaniem szybkości reakcji, określeniem wpływu rozmaitych czynników na tę szybkość i ogólnie przebiegiem całej reakcji. Zbadanie danej reakcji od strony kinetycznej polega zazwyczaj na ustaleniu zależności szybkości powstawania produktów (i ubytku substratów) od początkowych stężeń substratów, temperatury, ciśnienia, rodzaju rozpuszczalnika, rodzaju i stężenia katalizatora itd. Uzyskane dane pozwalają na określenie postaci równania kinetycznego reakcji chemicznej i wyznaczenie wartości jego współczynników oraz mogą umożliwić poznanie mechanizmu reakcji.

Równanie kinetyczne – zależność szybkości reakcji chemicznej, r, od stężenia reagentów i temperatury, a w przypadku reakcji chemicznych przebiegającej w fazie gazowej, dodatkowo od ciśnienia.Temperatura – jedna z podstawowych wielkości fizycznych (parametrów stanu) w termodynamice. Temperatura jest związana ze średnią energią kinetyczną ruchu i drgań wszystkich cząsteczek tworzących dany układ i jest miarą tej energii.

Zazwyczaj badanie kinetyki reakcji nie jest potrzebne do preparatyki na skalę laboratoryjną, jest jednak konieczne gdy dana reakcja ma być stosowana przemysłowo.

Podstawowe pojęcia stosowane w kinetyce chemicznej:

  • szybkość reakcji chemicznej
  • stała szybkości reakcji
  • równanie kinetyczne reakcji chemicznej
  • rząd reakcji chemicznej
  • mechanizmy reakcji chemicznych
  • reakcja elementarna
  • teoria stanu stacjonarnego
  • kinetyczna kontrola reakcji chemicznej
  • Typy reakcji z punktu widzenia ich przebiegu kinetycznego:

    Ludwig Ferdinand Wilhelmy (ur. 25 grudnia 1812 w Stargardzie Szczecińskim, zm. 18 lutego 1864 w Berlinie) - niemiecki fizyk i chemik, jeden z twórców kinetyki chemicznej.Rząd reakcji (rzędowość reakcji) – suma wykładników potęg w równaniu kinetycznym reakcji chemicznej w postaci jednomianu potęgowego.
  • reakcja prosta
  • reakcja złożona
  • reakcja równoległa
  • reakcja następcza
  • reakcja łańcuchowa
  • reakcja postępowa
  • reakcja autokatalityczna




  • Warto wiedzieć że... beta

    Ciśnienie – wielkość skalarna określona jako wartość siły działającej prostopadle do powierzchni podzielona przez powierzchnię na jaką ona działa, co przedstawia zależność:
    Rozpuszczalnik − ciecz zdolna do tworzenia roztworu po zmieszaniu z ciałem stałym, inną cieczą lub gazem. Najbardziej znanym rozpuszczalnikiem jest woda.
    Autokataliza – wzrost szybkości reakcji chemicznej pod wpływem jednego z produktów tej reakcji, który pełni funkcję katalizatora. Szybkość reakcji autokatalitycznej wzrasta w miarę jej postępu i związanego z tym wzrostu stężenia produktu będącego katalizatorem, a następnie maleje z powodu spadku stężenia substratów.
    Mechanizm reakcji chemicznych to opis ich faktycznego przebiegu, razem ze wszystkimi stadiami i produktami pośrednimi. Czasami za integralną część mechanizmu reakcji uważa się też opis jej przebiegu z energetycznego punktu widzenia, a także jej podstawowe dane kinetyczne.
    W chemii reakcja równoległa polega na jednoczesnym przebiegu kilku różnych procesów z udziałem tych samych substratów.
    Reakcja elementarna – reakcja chemiczna, która zachodzi w jednym akcie, bez produktów pośrednich, w procesie, w którym występuje tylko jeden stan przejściowy.
    Katalizator – substancja chemiczna, która dodana do układu powoduje zmianę ścieżki kinetycznej reakcji chemicznej, na taką, która ma niższą energię aktywacji, czego efektem jest wzrost szybkości reakcji chemicznej. W trakcie procesów z udziałem katalizatora reakcja chemiczna przebiega drogą o energii mniejszej w stosunku do reakcji bez udziału katalizatora. Dzieje się tak, ponieważ w trakcie reakcji powstaje dodatkowy kompleks przejściowy katalizator-substrat, który ulega reakcji w wyniku dostarczenia mniejszej ilości energii niż dla reakcji bez udziału katalizatora.

    Reklama