Brzina i ravnoteža kemijskih reakcija

3.1.Brzina kemijske reakcije

Fotografija prikazuje epruvetu u kojoj se nalazi prozirna tekućina, klorovodična kiselina. Na dnu se nalazi pločica cinka, na stjenkama pločice vide se mjehurići, pojava potvrđuje reakciju klorovodične kiseline i cinka.
Reakcija cinka i klorovodične kiseline
Grafikon: Prosječna brzina kemijske reakcije

Red reakcije

\(v = k\cdot c(\textrm{A})^n\)v = k\cdot c(\textrm{A})^n

n = 0; reakcija nultog reda
n = 1; reakcija prvog reda
n = 2; reakcija drugog reda

1 / 4
Fotografija prikazuje grafikon s tri grafa različite boje, crveni, zeleni, plavi, grafovi su označeni velikim tiskanim slovima A, B, C. Crveni graf A je silazni, zeleni graf B je uzlazni, plavi graf C je blago uzlazni. Grafovi prikazuju brzinu kemijske reakcije (plavi), brzinu trošenja reaktanata(crveni graf) i brzinu nastajanja produkata (zeleni).
Grafikon: Brzina kemijske reakcije, brzina trošenja reaktanata i brzina nastajanja produkata
Grafikon: Početna brzina kemijske reakcije
Grafikon: Trenutna brzina kemijske reakcije

Brzina kemijskih reakcija

Pridružite odgovarajući pojam grafikonu koji prikazuje promjenu koncentracije tijekom vremena.
(Tangente na krivulji prikazuju početnu, trenutnu i prosječnu brzinu.)

Formula
Početna brina
Trenutna brzina
Prosječna brzina

3.2.Čimbenici koji utječu na brzinu kemijske reakcije

Reakcija cinka i klorovodične kiseline

Usporedite parove i označite prikaz tikvice u kojoj pretpostavljate da će brzina kemijske reakcije biti veća.

Slika 1.1

1 g Zn u prahu + 1 mol/L HCl(aq)

Slika 1.2

1 g Zn granula + 1 mol/L HCl(aq)

Slika 2.1

1 g Zn u prahu + 1 mol/L HCl(aq)

Slika 2.2

0,5 g Zn u prahu + 1 mol/L HCl(aq)

Slika 3.1

1 g Zn granule + 1 mol/L HCl(aq)

Slika 3.2

1 g Zn granule + 1 mol/L HCl(aq)

Slika 4.1

1 g Zn granula + 1 mol/L HCl(aq)

Slika 4.2

1 g Zn granula + 2 mol/L HCl(aq)

Sinteza vodika i klora
Current Time 0:00
/
Duration Time 0:00
Loaded: 0%
0:00
Progress: 0%
Stream TypeLIVE
Remaining Time -0:00
 
1
Brzina kemijske reakcije raste s porastom temperature
Current Time 0:00
/
Duration Time 0:00
Loaded: 0%
0:00
Progress: 0%
Stream TypeLIVE
Remaining Time -0:00
 
1
Fotografija prikazuje dvije laboratorijske čaše, u obje čaše se nalazi tekućina bijele boje, sastoji se od razrijeđene klorovodične kiseline i vapnenca različite teksture. U prvu čašu je dodan vapnenac u prahu, u drugu komadić vapnenca. Radi veće površine vapnenca u prahu i razrjeđene klorovodične kiseline reakcija je burnija u prvoj čaši.
Reakcija razrijeđene klorovodične kiseline i vapnenca
Energijski profil katalizirane i nekatalizirane reakcije
Current Time 0:00
/
Duration Time 0:00
Loaded: 0%
0:00
Progress: 0%
Stream TypeLIVE
Remaining Time -0:00
 
1
Fotografija prikazuje trodimenzionalni prikaz mehanizma djelovanja enzima i supstrata, enzim je prikazan naranđastom a supstrat plavom bojom. Model izgleda kao trodimenzionalni puzzl, na slici se vidi aktivno mjesto, udubina u enzimu u koju ulazi supstrat.
Shematski prikaz mehanizma djelovanja enzima

3.3.Ravnoteža kemijskih reakcija

Odnos između sastava reakcijske smjese u ravnoteži i brojčane vrijednost konstanta ravnoteže, Kc

Pomoću simbola koji predstavljaju reaktante i produkte u nekom reakcijskom sustavu, simulirajte sastav reakcijske smjese u ravnotežnom stanju u odnosu na brojčanu vrijednost konstante ravnoteže, Kc
(Kc < 10–2; Kc > 102 i 10–2 ≤ Kc ≤ 102).

U prikazivanju sastava neke reakcijske smjese u ravnotežnom stanju koriste se sljedeći simboli za reaktante i produkte:

  • reaktanti
  • produkti
vrijednost konstante ravnoteže, Kc
sastav reakcijske smjese u ravnotežnom
stanju
Kc < 10-2
reaktanti produkti
10-2 ≤ Kc ≤ 102
reaktanti produkti
Kc > 102
reaktanti produkti
vrijednost konstante ravnoteže, Kc
Kc < 10-2
reaktanti produkti
sastav reakcijske smjese u ravnotežnom stanju
vrijednost konstante ravnoteže, Kc
10-2 ≤ Kc ≤ 102
reaktanti produkti
sastav reakcijske smjese u ravnotežnom stanju
vrijednost konstante ravnoteže, Kc
Kc > 102
reaktanti produkti
sastav reakcijske smjese u ravnotežnom stanju
Reaktanti i produkti
Fotografija prikazuje grafikon s dva grafa, crveni, plavi. Crveni, uzlazni graf prikazuje ravnotežu koncentracije produkta dok plavi, silazni graf predstavlja ravnotežu koncentracije reaktanta. Dijagram prikazuje promjene koncentracije reaktanata i produkata.
Grafički prikaz ovisnosti promjene koncentracije reaktanata i produkata u ovisnosti o vremenu

3.4.Čimbenici koji utječu na pomak kemijske ravnoteže

Fotografija prikazuje grafikon s dva grafa, crveni, plavi. Crveni, uzlazni graf prikazuje ravnotežu koncentracije produkta dok plavi, silazni graf predstavlja ravnotežu koncentracije reaktanta. Dijagram prikazuje promjene koncentracije reaktanata i produkata.
Grafički prikaz ovisnosti promjene koncentracije reaktanata i produkata u ovisnosti o vremenu
Pomak ravnoteže kobaltova(II) klorida heksahidrata
Current Time 0:00
/
Duration Time 0:00
Loaded: 0%
0:00
Progress: 0%
Stream TypeLIVE
Remaining Time -0:00
 
1
Dodavanjem kloridnih iona, ružičasta boja otopine mijenja se u plavu
Dodavanjem kloridnih iona, ružičasta boja otopine mijenja se u plavu
Promjena ravnoteže u otopinama \(\ce{[Co(H2O)6]Cl2}\) pri zagrijavanju (lijevo) i hlađenju (desno).
Promjena ravnoteže u otopinama \(\ce{[Co(H2O)6]Cl2}\)\ce{[Co(H2O)6]Cl2} (aq) pri zagrijavanju (lijevo) i hlađenju (desno).
Utjecaj tlaka na pomak ravnoteže
Current Time 0:00
/
Duration Time 0:00
Loaded: 0%
0:00
Progress: 0%
Stream TypeLIVE
Remaining Time -0:00
 
1

Čimbenici koji utječu na pomak kemijske ravnoteže - ponovimo!

1 Utjecaj koncentracije

Izaberite odgovarajući smjer strelice koji prikazuje pomak ravnoteže u nekom reakcijskom sustavu ako se:

a koncentracija reaktanata povećava

b koncentracija reaktanata smanji

c koncentracija produkata smanji

d koncentracija produkata poveća

Promjena koncentracije reaktanata

koncentracija reaktanata se povećava

reaktanti Povećava/smanjuje produkti

koncentracija reaktanata se smanjuje

Promjena koncentracije produkata

koncentracija produkata se povećava

reaktanti Povećava/smanjuje produkti

koncentracija produkata se smanjuje

2 Utjecaj temperature

Izaberite odgovarajući smjer strelice koji prikazuje pomak ravnoteže ako se u:

a egzotermnoj reakciji snizi temperatura

b egzotermnoj reakciji povisi temperatura

c endotermnoj reakciji snizi temperatura

d endotermnoj reakciji povisi temperatura

Egzotermna reakcija

hlađenje

reaktanti Povećava/smanjuje produkti

zagrijavanje

Endotermna reakcija

zagrijavanje

reaktanti Povećava/smanjuje produkti

hlađenje

3 Utjecaj tlaka

Izaberite odgovarajući smjer strelice koji prikazuje pomak ravnoteže u reakcijskom sustavu
2SO2(g) + O2(g) Povećava/smanjuje 2SO3(g), ako se:

a poveća tlak

b snizi tlak

Povećanje tlaka

Smanjenje broja molekula

2SO2(g) + O2(g) Povećava/smanjuje 2SO3(g)

Smanjenje tlaka

Povećanje broja molekula