20
CINETICA REACŢIILOR CHIMICE Curs 11

Curs 12. Cinetica Chimica

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Curs 12. Cinetica Chimica

CINETICA REACŢIILOR CHIMICE

Curs 11

CINETICA CHIMICA

bull Studiază condiţiile icircn care are loc o reacţie chimică respectiv viteza cu care se desfăşoară reacţiile chimice şi factorii care influenţează viteza de reacţie

Viteza de reacţie

bull Reprezintă variaţia concentraţiei reactanţilor sau a produşilor de reacţie icircn unitatea de timp

bull Pentru reacţia R rarr P

(reactanţi) (produşi)

viteza de reacţie este

Etapa determinantă de viteză

O reacţie chimică poate decurge icircntr-o singură etapă sau icircntr-o serie de etape succesive Seria detailată de reacţii se numeşte mecanism de reacţie Viteza unei reacţii chimice este determinată de etapa cea mai lentă sau etapa determinantă de viteză a mecanismului de reacţie

Viteza medie si viteza instantanee de reacţie

Variaţia finită a concentraţiei reactanţilor sau produşilor de reacţie Δc icircntr-un interval de timp Δt reprezintă viteza medie de reacţie

Dacă intervalul de timp este foarte mic se obţine viteza instantanee sau viteza la un moment dat

Calcularea vitezei de reactie

Pentru determinarea vitezei de reacţie este suficient să se urmărească variaţia cu timpul a concentraţiei unei singure substanţe din sistemul de reacţie

Pentru o reacţie de tipul aA + bB rarr cC+ dD viteza de reacţie se calculează după formula

Unde - nA şi nB = ordinele parţiale de reacţie icircn raport cu compuşii A şi B - k este constanta de viteză

Ordine de reactie

bull Ordinul total de reacţie n este dat de relaţia

n = nA + nBbull Molecularitatea m este dată de relaţia

bull m = a + b

unde a şi b sunt coeficienţii reactanţilorbull Ordinele de reacţie nA şi nB diferă de cele mai multe ori de coeficienţii

stoechiometrici a şi b bull Ordinul de reacţie n şi molecularitatea m coincid doar icircn cazul

reacţiilor simple bull Icircn cazul reacţiilor cu mecanism complex icircn expresia vitezei de reacţie

pot apărea chiar şi substanţe care nu participă direct la reacţia chimică aşa cum sunt solvenţii

Constanta de viteză

bull Constanta de viteză sau viteza specifică k este o mărime specifică fiecărei reacţii si este

independentă de concentraţiile reactanţilor dependentă de temperaturăbull Unităţile icircn care se exprimă constanta de viteză rezultă

din calcul icircntotdeauna urmărind să convertească produsul de concentraţii icircn concentraţie pe unitatea de timp (de exemplu mollmiddots sau molmiddotl-1middots-1)

Clasificarea reacţiilor din punct de vedere cinetic

bull Se poate face după ordinul de reacţie

Reacţii de ordinul 0 ndash numai reacţii icircn sistem eterogen - reacţii

electrolitice fotochimice unele reacţii catalitice ndash viteza lor nu depinde

de concentraţia reactantului (atacirct timp cacirct este prezent) fiind constantă

pacircnă la consumarea aproape completă a reactantuluibull 1048707 A rarr Produşi v = k

Reacţii de ordinul I ndash dezintegrări radioactive izomerizări cracarea

hidrocarburilorbull 1048707 A rarr Produşi v = k[A]

Reacţii de ordinul II ndash sinteza HI din elementebull 1048707 A + B rarr Produşi si v = k[A]middot[B]

Reacţii de ordinul III ndash sinteza NO2 din NO

bull 1048707 A + 2B rarr Produşi v = k[A]middot[B]2

Reversibilitatea reacţiilor

bull o Reacţii reversibile - toate reacţiile sunt icircntr-o oarecare măsură reversibile

bull icircn anumite condiţii unele reacţii decurg icircntr-un anumit sens pacircnă la consumarea totală a reactanţilor rarr reacţii ireversibile

bull o Reacţii irversibile (totale)

Complexitatea reacţiilor

Reacţii simple ndash decurg icircntr-o singură etapă ordinul de reacţie şi molaritatea coincid

Reacţii complexe Reacţii consecutive

Reacţii paralele

Reacţii reversibile

Reacţiile chimice se pot desfăşura icircn

sisteme omogene - aceeaşi stare de agregare pentru componenţii sistemului reacţional

sisteme eterogene - stări de agregare diferite pentru substanţele amestecului de reacţie

Factorii care influenţează viteza de reacţie

Sunt diferiţi icircn funcţie de sistemul de reacţie omogen sau eterogen

Icircn sistemele omogene viteza de reacţie este influenţată de următorii factori

Concentraţia Temperatura Presiunea (icircn sisteme gazoase)

Icircn sistemele eterogene

Rol hotăracirctor au

Suprafaţa de contact dintre substanţele reactante

Modul icircn care se produce difuzia substanţelor rezultate din reacţie

Alti factorii care influenţează viteza de reacţie

Natura reactanţilor - cel mai ldquoevidentrdquo factor care influenţează viteza dereacţie (practic tipul de desfăşurare a reacţiei chimice)

Catalizatorul ndash substanţă care modifică (creşte sau scade) viteza reacţiilorchimice intervenind in mecanismului de reacţie şi asiguracircnd o nouă cale de desfăşurare a reacţiei de energie mai joasă catalizatorul se regenerează la un moment dat icircn cadrul mecanismului de reacţie (se regăseşte neschimbat după reacţie)

Solventul ndash prin solvatarea speciilor chimice reactante se poate modifica ordinul de reacţie şi energia de activare

Lumina ndash pentru reacţiile fotochimice

Intensitatea curentului electric - pentru reacţiile electrolitice

Influenţa naturii reactanţilor asupra vitezei de reacţie

Desfăşurarea lentă a reacţiilor poate fi determinată de tipul de legături stabilite icircntre atomii reactanţilor posibilităţile de rearanjare şi legare ale acestora pentru formarea produşilor de reacţie starea de agregare a amestecului reactantUnele reacţii redox sunt lente (ruginirea fierului etc)

Icircn general reacţiile compuşilor disociaţi icircn ioni icircn soluţii apoase sunt reacţii rapide

Icircn această categorie se icircncadrează reacţiile de neutralizare şi de precipitare

Influenţa suprafeţei de contact asupra vitezei de reacţie

Cu cacirct punctele de contact ale substanţelor reactante sunt mai numeroase cu atacirct viteza reacţiei va fi mai mare rarr majoritatea reacţiilor se desfăşoară mai rapid cacircnd reactanţii sunt icircn soluţie decacirct cacircnd reactanţii sunt icircn stare solidă sau dacă sunt icircn stare solidă mai rapid dacă sunt icircn stare fin divizată decacirct sub formă de cristale mari

Influenţa catalizatorilor asupra vitezei de reacţie

Cataliză omogenă ndash reacţii icircn care atacirct reactanţii cacirct şi catalizatorul se găsesc icircn aceeaşi stare de agregareCataliză eterogenă ndash reacţiile icircn care reactanţii şi catalizatorulse găsesc icircn stări de agregare diferite icircntre ei existacircnd suprafeţe de separaţieCataliza enzimatică ndash reacţii care au loc icircn organismele vii sub acţiunea enzimelor (catalizatori biologici)

Transformarea reactanţilor icircn produşi de reacţie necesită o anumită cantitate de energie numită energie de activare

Moleculele care se ciocnesc trebuie să participe la ciocnire cu suficientă energie cinetică (ciocniri eficace) pentru a atinge această energie minimă (energia de activare)

Gruparea moleculară formată temporar icircn urma atingerii energiei de activare se numeşte complex activat

Viteza unei reacţii poate fi crescută prin1 Creşterea numărului de ciocniri icircn unitatea de timp deci prin creşterea concentraţiei substanţelor reactante sau creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie2 Creşterea energiei cinetice a particulelor icircn ciocnire fapt realizabil prin creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie

Catalizatori şi procese catalitice

Catalizator ndash catalizatorul propriu-zis care determină creşterea vitezei de reacţie prin modificarea mecanismului de reacţie şi scăderea energiei de activare

Inhibitor ndash substanţe care micşorează viteza dereacţie intervenind icircn mecanismul de acţiune şi provocacircnd creşterea energiei de activare

Activitate catalitică ndash raportul dintre viteza reacţiei catalizate şi a reacţiei necatalizate exprimată icircn număr moli produs obţinut pe unitatea de suprafaţă a catalizatorului icircn unitatea de timp

Promotor ndash substanţă care măreşte acctivitatea catalizatorului Otravă ndash substanţă care reduce activitatea catalizatorului Selectivitatea unui catalizator ndash favorizarea unei singure reacţii chimice din mai multe posibile Autocataliza ndash procesul catalitic care are loc sub acţiunea unui produs de reacţie asupra reacţiei din care a rezultat

Page 2: Curs 12. Cinetica Chimica

CINETICA CHIMICA

bull Studiază condiţiile icircn care are loc o reacţie chimică respectiv viteza cu care se desfăşoară reacţiile chimice şi factorii care influenţează viteza de reacţie

Viteza de reacţie

bull Reprezintă variaţia concentraţiei reactanţilor sau a produşilor de reacţie icircn unitatea de timp

bull Pentru reacţia R rarr P

(reactanţi) (produşi)

viteza de reacţie este

Etapa determinantă de viteză

O reacţie chimică poate decurge icircntr-o singură etapă sau icircntr-o serie de etape succesive Seria detailată de reacţii se numeşte mecanism de reacţie Viteza unei reacţii chimice este determinată de etapa cea mai lentă sau etapa determinantă de viteză a mecanismului de reacţie

Viteza medie si viteza instantanee de reacţie

Variaţia finită a concentraţiei reactanţilor sau produşilor de reacţie Δc icircntr-un interval de timp Δt reprezintă viteza medie de reacţie

Dacă intervalul de timp este foarte mic se obţine viteza instantanee sau viteza la un moment dat

Calcularea vitezei de reactie

Pentru determinarea vitezei de reacţie este suficient să se urmărească variaţia cu timpul a concentraţiei unei singure substanţe din sistemul de reacţie

Pentru o reacţie de tipul aA + bB rarr cC+ dD viteza de reacţie se calculează după formula

Unde - nA şi nB = ordinele parţiale de reacţie icircn raport cu compuşii A şi B - k este constanta de viteză

Ordine de reactie

bull Ordinul total de reacţie n este dat de relaţia

n = nA + nBbull Molecularitatea m este dată de relaţia

bull m = a + b

unde a şi b sunt coeficienţii reactanţilorbull Ordinele de reacţie nA şi nB diferă de cele mai multe ori de coeficienţii

stoechiometrici a şi b bull Ordinul de reacţie n şi molecularitatea m coincid doar icircn cazul

reacţiilor simple bull Icircn cazul reacţiilor cu mecanism complex icircn expresia vitezei de reacţie

pot apărea chiar şi substanţe care nu participă direct la reacţia chimică aşa cum sunt solvenţii

Constanta de viteză

bull Constanta de viteză sau viteza specifică k este o mărime specifică fiecărei reacţii si este

independentă de concentraţiile reactanţilor dependentă de temperaturăbull Unităţile icircn care se exprimă constanta de viteză rezultă

din calcul icircntotdeauna urmărind să convertească produsul de concentraţii icircn concentraţie pe unitatea de timp (de exemplu mollmiddots sau molmiddotl-1middots-1)

Clasificarea reacţiilor din punct de vedere cinetic

bull Se poate face după ordinul de reacţie

Reacţii de ordinul 0 ndash numai reacţii icircn sistem eterogen - reacţii

electrolitice fotochimice unele reacţii catalitice ndash viteza lor nu depinde

de concentraţia reactantului (atacirct timp cacirct este prezent) fiind constantă

pacircnă la consumarea aproape completă a reactantuluibull 1048707 A rarr Produşi v = k

Reacţii de ordinul I ndash dezintegrări radioactive izomerizări cracarea

hidrocarburilorbull 1048707 A rarr Produşi v = k[A]

Reacţii de ordinul II ndash sinteza HI din elementebull 1048707 A + B rarr Produşi si v = k[A]middot[B]

Reacţii de ordinul III ndash sinteza NO2 din NO

bull 1048707 A + 2B rarr Produşi v = k[A]middot[B]2

Reversibilitatea reacţiilor

bull o Reacţii reversibile - toate reacţiile sunt icircntr-o oarecare măsură reversibile

bull icircn anumite condiţii unele reacţii decurg icircntr-un anumit sens pacircnă la consumarea totală a reactanţilor rarr reacţii ireversibile

bull o Reacţii irversibile (totale)

Complexitatea reacţiilor

Reacţii simple ndash decurg icircntr-o singură etapă ordinul de reacţie şi molaritatea coincid

Reacţii complexe Reacţii consecutive

Reacţii paralele

Reacţii reversibile

Reacţiile chimice se pot desfăşura icircn

sisteme omogene - aceeaşi stare de agregare pentru componenţii sistemului reacţional

sisteme eterogene - stări de agregare diferite pentru substanţele amestecului de reacţie

Factorii care influenţează viteza de reacţie

Sunt diferiţi icircn funcţie de sistemul de reacţie omogen sau eterogen

Icircn sistemele omogene viteza de reacţie este influenţată de următorii factori

Concentraţia Temperatura Presiunea (icircn sisteme gazoase)

Icircn sistemele eterogene

Rol hotăracirctor au

Suprafaţa de contact dintre substanţele reactante

Modul icircn care se produce difuzia substanţelor rezultate din reacţie

Alti factorii care influenţează viteza de reacţie

Natura reactanţilor - cel mai ldquoevidentrdquo factor care influenţează viteza dereacţie (practic tipul de desfăşurare a reacţiei chimice)

Catalizatorul ndash substanţă care modifică (creşte sau scade) viteza reacţiilorchimice intervenind in mecanismului de reacţie şi asiguracircnd o nouă cale de desfăşurare a reacţiei de energie mai joasă catalizatorul se regenerează la un moment dat icircn cadrul mecanismului de reacţie (se regăseşte neschimbat după reacţie)

Solventul ndash prin solvatarea speciilor chimice reactante se poate modifica ordinul de reacţie şi energia de activare

Lumina ndash pentru reacţiile fotochimice

Intensitatea curentului electric - pentru reacţiile electrolitice

Influenţa naturii reactanţilor asupra vitezei de reacţie

Desfăşurarea lentă a reacţiilor poate fi determinată de tipul de legături stabilite icircntre atomii reactanţilor posibilităţile de rearanjare şi legare ale acestora pentru formarea produşilor de reacţie starea de agregare a amestecului reactantUnele reacţii redox sunt lente (ruginirea fierului etc)

Icircn general reacţiile compuşilor disociaţi icircn ioni icircn soluţii apoase sunt reacţii rapide

Icircn această categorie se icircncadrează reacţiile de neutralizare şi de precipitare

Influenţa suprafeţei de contact asupra vitezei de reacţie

Cu cacirct punctele de contact ale substanţelor reactante sunt mai numeroase cu atacirct viteza reacţiei va fi mai mare rarr majoritatea reacţiilor se desfăşoară mai rapid cacircnd reactanţii sunt icircn soluţie decacirct cacircnd reactanţii sunt icircn stare solidă sau dacă sunt icircn stare solidă mai rapid dacă sunt icircn stare fin divizată decacirct sub formă de cristale mari

Influenţa catalizatorilor asupra vitezei de reacţie

Cataliză omogenă ndash reacţii icircn care atacirct reactanţii cacirct şi catalizatorul se găsesc icircn aceeaşi stare de agregareCataliză eterogenă ndash reacţiile icircn care reactanţii şi catalizatorulse găsesc icircn stări de agregare diferite icircntre ei existacircnd suprafeţe de separaţieCataliza enzimatică ndash reacţii care au loc icircn organismele vii sub acţiunea enzimelor (catalizatori biologici)

Transformarea reactanţilor icircn produşi de reacţie necesită o anumită cantitate de energie numită energie de activare

Moleculele care se ciocnesc trebuie să participe la ciocnire cu suficientă energie cinetică (ciocniri eficace) pentru a atinge această energie minimă (energia de activare)

Gruparea moleculară formată temporar icircn urma atingerii energiei de activare se numeşte complex activat

Viteza unei reacţii poate fi crescută prin1 Creşterea numărului de ciocniri icircn unitatea de timp deci prin creşterea concentraţiei substanţelor reactante sau creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie2 Creşterea energiei cinetice a particulelor icircn ciocnire fapt realizabil prin creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie

Catalizatori şi procese catalitice

Catalizator ndash catalizatorul propriu-zis care determină creşterea vitezei de reacţie prin modificarea mecanismului de reacţie şi scăderea energiei de activare

Inhibitor ndash substanţe care micşorează viteza dereacţie intervenind icircn mecanismul de acţiune şi provocacircnd creşterea energiei de activare

Activitate catalitică ndash raportul dintre viteza reacţiei catalizate şi a reacţiei necatalizate exprimată icircn număr moli produs obţinut pe unitatea de suprafaţă a catalizatorului icircn unitatea de timp

Promotor ndash substanţă care măreşte acctivitatea catalizatorului Otravă ndash substanţă care reduce activitatea catalizatorului Selectivitatea unui catalizator ndash favorizarea unei singure reacţii chimice din mai multe posibile Autocataliza ndash procesul catalitic care are loc sub acţiunea unui produs de reacţie asupra reacţiei din care a rezultat

Page 3: Curs 12. Cinetica Chimica

Viteza de reacţie

bull Reprezintă variaţia concentraţiei reactanţilor sau a produşilor de reacţie icircn unitatea de timp

bull Pentru reacţia R rarr P

(reactanţi) (produşi)

viteza de reacţie este

Etapa determinantă de viteză

O reacţie chimică poate decurge icircntr-o singură etapă sau icircntr-o serie de etape succesive Seria detailată de reacţii se numeşte mecanism de reacţie Viteza unei reacţii chimice este determinată de etapa cea mai lentă sau etapa determinantă de viteză a mecanismului de reacţie

Viteza medie si viteza instantanee de reacţie

Variaţia finită a concentraţiei reactanţilor sau produşilor de reacţie Δc icircntr-un interval de timp Δt reprezintă viteza medie de reacţie

Dacă intervalul de timp este foarte mic se obţine viteza instantanee sau viteza la un moment dat

Calcularea vitezei de reactie

Pentru determinarea vitezei de reacţie este suficient să se urmărească variaţia cu timpul a concentraţiei unei singure substanţe din sistemul de reacţie

Pentru o reacţie de tipul aA + bB rarr cC+ dD viteza de reacţie se calculează după formula

Unde - nA şi nB = ordinele parţiale de reacţie icircn raport cu compuşii A şi B - k este constanta de viteză

Ordine de reactie

bull Ordinul total de reacţie n este dat de relaţia

n = nA + nBbull Molecularitatea m este dată de relaţia

bull m = a + b

unde a şi b sunt coeficienţii reactanţilorbull Ordinele de reacţie nA şi nB diferă de cele mai multe ori de coeficienţii

stoechiometrici a şi b bull Ordinul de reacţie n şi molecularitatea m coincid doar icircn cazul

reacţiilor simple bull Icircn cazul reacţiilor cu mecanism complex icircn expresia vitezei de reacţie

pot apărea chiar şi substanţe care nu participă direct la reacţia chimică aşa cum sunt solvenţii

Constanta de viteză

bull Constanta de viteză sau viteza specifică k este o mărime specifică fiecărei reacţii si este

independentă de concentraţiile reactanţilor dependentă de temperaturăbull Unităţile icircn care se exprimă constanta de viteză rezultă

din calcul icircntotdeauna urmărind să convertească produsul de concentraţii icircn concentraţie pe unitatea de timp (de exemplu mollmiddots sau molmiddotl-1middots-1)

Clasificarea reacţiilor din punct de vedere cinetic

bull Se poate face după ordinul de reacţie

Reacţii de ordinul 0 ndash numai reacţii icircn sistem eterogen - reacţii

electrolitice fotochimice unele reacţii catalitice ndash viteza lor nu depinde

de concentraţia reactantului (atacirct timp cacirct este prezent) fiind constantă

pacircnă la consumarea aproape completă a reactantuluibull 1048707 A rarr Produşi v = k

Reacţii de ordinul I ndash dezintegrări radioactive izomerizări cracarea

hidrocarburilorbull 1048707 A rarr Produşi v = k[A]

Reacţii de ordinul II ndash sinteza HI din elementebull 1048707 A + B rarr Produşi si v = k[A]middot[B]

Reacţii de ordinul III ndash sinteza NO2 din NO

bull 1048707 A + 2B rarr Produşi v = k[A]middot[B]2

Reversibilitatea reacţiilor

bull o Reacţii reversibile - toate reacţiile sunt icircntr-o oarecare măsură reversibile

bull icircn anumite condiţii unele reacţii decurg icircntr-un anumit sens pacircnă la consumarea totală a reactanţilor rarr reacţii ireversibile

bull o Reacţii irversibile (totale)

Complexitatea reacţiilor

Reacţii simple ndash decurg icircntr-o singură etapă ordinul de reacţie şi molaritatea coincid

Reacţii complexe Reacţii consecutive

Reacţii paralele

Reacţii reversibile

Reacţiile chimice se pot desfăşura icircn

sisteme omogene - aceeaşi stare de agregare pentru componenţii sistemului reacţional

sisteme eterogene - stări de agregare diferite pentru substanţele amestecului de reacţie

Factorii care influenţează viteza de reacţie

Sunt diferiţi icircn funcţie de sistemul de reacţie omogen sau eterogen

Icircn sistemele omogene viteza de reacţie este influenţată de următorii factori

Concentraţia Temperatura Presiunea (icircn sisteme gazoase)

Icircn sistemele eterogene

Rol hotăracirctor au

Suprafaţa de contact dintre substanţele reactante

Modul icircn care se produce difuzia substanţelor rezultate din reacţie

Alti factorii care influenţează viteza de reacţie

Natura reactanţilor - cel mai ldquoevidentrdquo factor care influenţează viteza dereacţie (practic tipul de desfăşurare a reacţiei chimice)

Catalizatorul ndash substanţă care modifică (creşte sau scade) viteza reacţiilorchimice intervenind in mecanismului de reacţie şi asiguracircnd o nouă cale de desfăşurare a reacţiei de energie mai joasă catalizatorul se regenerează la un moment dat icircn cadrul mecanismului de reacţie (se regăseşte neschimbat după reacţie)

Solventul ndash prin solvatarea speciilor chimice reactante se poate modifica ordinul de reacţie şi energia de activare

Lumina ndash pentru reacţiile fotochimice

Intensitatea curentului electric - pentru reacţiile electrolitice

Influenţa naturii reactanţilor asupra vitezei de reacţie

Desfăşurarea lentă a reacţiilor poate fi determinată de tipul de legături stabilite icircntre atomii reactanţilor posibilităţile de rearanjare şi legare ale acestora pentru formarea produşilor de reacţie starea de agregare a amestecului reactantUnele reacţii redox sunt lente (ruginirea fierului etc)

Icircn general reacţiile compuşilor disociaţi icircn ioni icircn soluţii apoase sunt reacţii rapide

Icircn această categorie se icircncadrează reacţiile de neutralizare şi de precipitare

Influenţa suprafeţei de contact asupra vitezei de reacţie

Cu cacirct punctele de contact ale substanţelor reactante sunt mai numeroase cu atacirct viteza reacţiei va fi mai mare rarr majoritatea reacţiilor se desfăşoară mai rapid cacircnd reactanţii sunt icircn soluţie decacirct cacircnd reactanţii sunt icircn stare solidă sau dacă sunt icircn stare solidă mai rapid dacă sunt icircn stare fin divizată decacirct sub formă de cristale mari

Influenţa catalizatorilor asupra vitezei de reacţie

Cataliză omogenă ndash reacţii icircn care atacirct reactanţii cacirct şi catalizatorul se găsesc icircn aceeaşi stare de agregareCataliză eterogenă ndash reacţiile icircn care reactanţii şi catalizatorulse găsesc icircn stări de agregare diferite icircntre ei existacircnd suprafeţe de separaţieCataliza enzimatică ndash reacţii care au loc icircn organismele vii sub acţiunea enzimelor (catalizatori biologici)

Transformarea reactanţilor icircn produşi de reacţie necesită o anumită cantitate de energie numită energie de activare

Moleculele care se ciocnesc trebuie să participe la ciocnire cu suficientă energie cinetică (ciocniri eficace) pentru a atinge această energie minimă (energia de activare)

Gruparea moleculară formată temporar icircn urma atingerii energiei de activare se numeşte complex activat

Viteza unei reacţii poate fi crescută prin1 Creşterea numărului de ciocniri icircn unitatea de timp deci prin creşterea concentraţiei substanţelor reactante sau creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie2 Creşterea energiei cinetice a particulelor icircn ciocnire fapt realizabil prin creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie

Catalizatori şi procese catalitice

Catalizator ndash catalizatorul propriu-zis care determină creşterea vitezei de reacţie prin modificarea mecanismului de reacţie şi scăderea energiei de activare

Inhibitor ndash substanţe care micşorează viteza dereacţie intervenind icircn mecanismul de acţiune şi provocacircnd creşterea energiei de activare

Activitate catalitică ndash raportul dintre viteza reacţiei catalizate şi a reacţiei necatalizate exprimată icircn număr moli produs obţinut pe unitatea de suprafaţă a catalizatorului icircn unitatea de timp

Promotor ndash substanţă care măreşte acctivitatea catalizatorului Otravă ndash substanţă care reduce activitatea catalizatorului Selectivitatea unui catalizator ndash favorizarea unei singure reacţii chimice din mai multe posibile Autocataliza ndash procesul catalitic care are loc sub acţiunea unui produs de reacţie asupra reacţiei din care a rezultat

Page 4: Curs 12. Cinetica Chimica

Etapa determinantă de viteză

O reacţie chimică poate decurge icircntr-o singură etapă sau icircntr-o serie de etape succesive Seria detailată de reacţii se numeşte mecanism de reacţie Viteza unei reacţii chimice este determinată de etapa cea mai lentă sau etapa determinantă de viteză a mecanismului de reacţie

Viteza medie si viteza instantanee de reacţie

Variaţia finită a concentraţiei reactanţilor sau produşilor de reacţie Δc icircntr-un interval de timp Δt reprezintă viteza medie de reacţie

Dacă intervalul de timp este foarte mic se obţine viteza instantanee sau viteza la un moment dat

Calcularea vitezei de reactie

Pentru determinarea vitezei de reacţie este suficient să se urmărească variaţia cu timpul a concentraţiei unei singure substanţe din sistemul de reacţie

Pentru o reacţie de tipul aA + bB rarr cC+ dD viteza de reacţie se calculează după formula

Unde - nA şi nB = ordinele parţiale de reacţie icircn raport cu compuşii A şi B - k este constanta de viteză

Ordine de reactie

bull Ordinul total de reacţie n este dat de relaţia

n = nA + nBbull Molecularitatea m este dată de relaţia

bull m = a + b

unde a şi b sunt coeficienţii reactanţilorbull Ordinele de reacţie nA şi nB diferă de cele mai multe ori de coeficienţii

stoechiometrici a şi b bull Ordinul de reacţie n şi molecularitatea m coincid doar icircn cazul

reacţiilor simple bull Icircn cazul reacţiilor cu mecanism complex icircn expresia vitezei de reacţie

pot apărea chiar şi substanţe care nu participă direct la reacţia chimică aşa cum sunt solvenţii

Constanta de viteză

bull Constanta de viteză sau viteza specifică k este o mărime specifică fiecărei reacţii si este

independentă de concentraţiile reactanţilor dependentă de temperaturăbull Unităţile icircn care se exprimă constanta de viteză rezultă

din calcul icircntotdeauna urmărind să convertească produsul de concentraţii icircn concentraţie pe unitatea de timp (de exemplu mollmiddots sau molmiddotl-1middots-1)

Clasificarea reacţiilor din punct de vedere cinetic

bull Se poate face după ordinul de reacţie

Reacţii de ordinul 0 ndash numai reacţii icircn sistem eterogen - reacţii

electrolitice fotochimice unele reacţii catalitice ndash viteza lor nu depinde

de concentraţia reactantului (atacirct timp cacirct este prezent) fiind constantă

pacircnă la consumarea aproape completă a reactantuluibull 1048707 A rarr Produşi v = k

Reacţii de ordinul I ndash dezintegrări radioactive izomerizări cracarea

hidrocarburilorbull 1048707 A rarr Produşi v = k[A]

Reacţii de ordinul II ndash sinteza HI din elementebull 1048707 A + B rarr Produşi si v = k[A]middot[B]

Reacţii de ordinul III ndash sinteza NO2 din NO

bull 1048707 A + 2B rarr Produşi v = k[A]middot[B]2

Reversibilitatea reacţiilor

bull o Reacţii reversibile - toate reacţiile sunt icircntr-o oarecare măsură reversibile

bull icircn anumite condiţii unele reacţii decurg icircntr-un anumit sens pacircnă la consumarea totală a reactanţilor rarr reacţii ireversibile

bull o Reacţii irversibile (totale)

Complexitatea reacţiilor

Reacţii simple ndash decurg icircntr-o singură etapă ordinul de reacţie şi molaritatea coincid

Reacţii complexe Reacţii consecutive

Reacţii paralele

Reacţii reversibile

Reacţiile chimice se pot desfăşura icircn

sisteme omogene - aceeaşi stare de agregare pentru componenţii sistemului reacţional

sisteme eterogene - stări de agregare diferite pentru substanţele amestecului de reacţie

Factorii care influenţează viteza de reacţie

Sunt diferiţi icircn funcţie de sistemul de reacţie omogen sau eterogen

Icircn sistemele omogene viteza de reacţie este influenţată de următorii factori

Concentraţia Temperatura Presiunea (icircn sisteme gazoase)

Icircn sistemele eterogene

Rol hotăracirctor au

Suprafaţa de contact dintre substanţele reactante

Modul icircn care se produce difuzia substanţelor rezultate din reacţie

Alti factorii care influenţează viteza de reacţie

Natura reactanţilor - cel mai ldquoevidentrdquo factor care influenţează viteza dereacţie (practic tipul de desfăşurare a reacţiei chimice)

Catalizatorul ndash substanţă care modifică (creşte sau scade) viteza reacţiilorchimice intervenind in mecanismului de reacţie şi asiguracircnd o nouă cale de desfăşurare a reacţiei de energie mai joasă catalizatorul se regenerează la un moment dat icircn cadrul mecanismului de reacţie (se regăseşte neschimbat după reacţie)

Solventul ndash prin solvatarea speciilor chimice reactante se poate modifica ordinul de reacţie şi energia de activare

Lumina ndash pentru reacţiile fotochimice

Intensitatea curentului electric - pentru reacţiile electrolitice

Influenţa naturii reactanţilor asupra vitezei de reacţie

Desfăşurarea lentă a reacţiilor poate fi determinată de tipul de legături stabilite icircntre atomii reactanţilor posibilităţile de rearanjare şi legare ale acestora pentru formarea produşilor de reacţie starea de agregare a amestecului reactantUnele reacţii redox sunt lente (ruginirea fierului etc)

Icircn general reacţiile compuşilor disociaţi icircn ioni icircn soluţii apoase sunt reacţii rapide

Icircn această categorie se icircncadrează reacţiile de neutralizare şi de precipitare

Influenţa suprafeţei de contact asupra vitezei de reacţie

Cu cacirct punctele de contact ale substanţelor reactante sunt mai numeroase cu atacirct viteza reacţiei va fi mai mare rarr majoritatea reacţiilor se desfăşoară mai rapid cacircnd reactanţii sunt icircn soluţie decacirct cacircnd reactanţii sunt icircn stare solidă sau dacă sunt icircn stare solidă mai rapid dacă sunt icircn stare fin divizată decacirct sub formă de cristale mari

Influenţa catalizatorilor asupra vitezei de reacţie

Cataliză omogenă ndash reacţii icircn care atacirct reactanţii cacirct şi catalizatorul se găsesc icircn aceeaşi stare de agregareCataliză eterogenă ndash reacţiile icircn care reactanţii şi catalizatorulse găsesc icircn stări de agregare diferite icircntre ei existacircnd suprafeţe de separaţieCataliza enzimatică ndash reacţii care au loc icircn organismele vii sub acţiunea enzimelor (catalizatori biologici)

Transformarea reactanţilor icircn produşi de reacţie necesită o anumită cantitate de energie numită energie de activare

Moleculele care se ciocnesc trebuie să participe la ciocnire cu suficientă energie cinetică (ciocniri eficace) pentru a atinge această energie minimă (energia de activare)

Gruparea moleculară formată temporar icircn urma atingerii energiei de activare se numeşte complex activat

Viteza unei reacţii poate fi crescută prin1 Creşterea numărului de ciocniri icircn unitatea de timp deci prin creşterea concentraţiei substanţelor reactante sau creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie2 Creşterea energiei cinetice a particulelor icircn ciocnire fapt realizabil prin creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie

Catalizatori şi procese catalitice

Catalizator ndash catalizatorul propriu-zis care determină creşterea vitezei de reacţie prin modificarea mecanismului de reacţie şi scăderea energiei de activare

Inhibitor ndash substanţe care micşorează viteza dereacţie intervenind icircn mecanismul de acţiune şi provocacircnd creşterea energiei de activare

Activitate catalitică ndash raportul dintre viteza reacţiei catalizate şi a reacţiei necatalizate exprimată icircn număr moli produs obţinut pe unitatea de suprafaţă a catalizatorului icircn unitatea de timp

Promotor ndash substanţă care măreşte acctivitatea catalizatorului Otravă ndash substanţă care reduce activitatea catalizatorului Selectivitatea unui catalizator ndash favorizarea unei singure reacţii chimice din mai multe posibile Autocataliza ndash procesul catalitic care are loc sub acţiunea unui produs de reacţie asupra reacţiei din care a rezultat

Page 5: Curs 12. Cinetica Chimica

Viteza medie si viteza instantanee de reacţie

Variaţia finită a concentraţiei reactanţilor sau produşilor de reacţie Δc icircntr-un interval de timp Δt reprezintă viteza medie de reacţie

Dacă intervalul de timp este foarte mic se obţine viteza instantanee sau viteza la un moment dat

Calcularea vitezei de reactie

Pentru determinarea vitezei de reacţie este suficient să se urmărească variaţia cu timpul a concentraţiei unei singure substanţe din sistemul de reacţie

Pentru o reacţie de tipul aA + bB rarr cC+ dD viteza de reacţie se calculează după formula

Unde - nA şi nB = ordinele parţiale de reacţie icircn raport cu compuşii A şi B - k este constanta de viteză

Ordine de reactie

bull Ordinul total de reacţie n este dat de relaţia

n = nA + nBbull Molecularitatea m este dată de relaţia

bull m = a + b

unde a şi b sunt coeficienţii reactanţilorbull Ordinele de reacţie nA şi nB diferă de cele mai multe ori de coeficienţii

stoechiometrici a şi b bull Ordinul de reacţie n şi molecularitatea m coincid doar icircn cazul

reacţiilor simple bull Icircn cazul reacţiilor cu mecanism complex icircn expresia vitezei de reacţie

pot apărea chiar şi substanţe care nu participă direct la reacţia chimică aşa cum sunt solvenţii

Constanta de viteză

bull Constanta de viteză sau viteza specifică k este o mărime specifică fiecărei reacţii si este

independentă de concentraţiile reactanţilor dependentă de temperaturăbull Unităţile icircn care se exprimă constanta de viteză rezultă

din calcul icircntotdeauna urmărind să convertească produsul de concentraţii icircn concentraţie pe unitatea de timp (de exemplu mollmiddots sau molmiddotl-1middots-1)

Clasificarea reacţiilor din punct de vedere cinetic

bull Se poate face după ordinul de reacţie

Reacţii de ordinul 0 ndash numai reacţii icircn sistem eterogen - reacţii

electrolitice fotochimice unele reacţii catalitice ndash viteza lor nu depinde

de concentraţia reactantului (atacirct timp cacirct este prezent) fiind constantă

pacircnă la consumarea aproape completă a reactantuluibull 1048707 A rarr Produşi v = k

Reacţii de ordinul I ndash dezintegrări radioactive izomerizări cracarea

hidrocarburilorbull 1048707 A rarr Produşi v = k[A]

Reacţii de ordinul II ndash sinteza HI din elementebull 1048707 A + B rarr Produşi si v = k[A]middot[B]

Reacţii de ordinul III ndash sinteza NO2 din NO

bull 1048707 A + 2B rarr Produşi v = k[A]middot[B]2

Reversibilitatea reacţiilor

bull o Reacţii reversibile - toate reacţiile sunt icircntr-o oarecare măsură reversibile

bull icircn anumite condiţii unele reacţii decurg icircntr-un anumit sens pacircnă la consumarea totală a reactanţilor rarr reacţii ireversibile

bull o Reacţii irversibile (totale)

Complexitatea reacţiilor

Reacţii simple ndash decurg icircntr-o singură etapă ordinul de reacţie şi molaritatea coincid

Reacţii complexe Reacţii consecutive

Reacţii paralele

Reacţii reversibile

Reacţiile chimice se pot desfăşura icircn

sisteme omogene - aceeaşi stare de agregare pentru componenţii sistemului reacţional

sisteme eterogene - stări de agregare diferite pentru substanţele amestecului de reacţie

Factorii care influenţează viteza de reacţie

Sunt diferiţi icircn funcţie de sistemul de reacţie omogen sau eterogen

Icircn sistemele omogene viteza de reacţie este influenţată de următorii factori

Concentraţia Temperatura Presiunea (icircn sisteme gazoase)

Icircn sistemele eterogene

Rol hotăracirctor au

Suprafaţa de contact dintre substanţele reactante

Modul icircn care se produce difuzia substanţelor rezultate din reacţie

Alti factorii care influenţează viteza de reacţie

Natura reactanţilor - cel mai ldquoevidentrdquo factor care influenţează viteza dereacţie (practic tipul de desfăşurare a reacţiei chimice)

Catalizatorul ndash substanţă care modifică (creşte sau scade) viteza reacţiilorchimice intervenind in mecanismului de reacţie şi asiguracircnd o nouă cale de desfăşurare a reacţiei de energie mai joasă catalizatorul se regenerează la un moment dat icircn cadrul mecanismului de reacţie (se regăseşte neschimbat după reacţie)

Solventul ndash prin solvatarea speciilor chimice reactante se poate modifica ordinul de reacţie şi energia de activare

Lumina ndash pentru reacţiile fotochimice

Intensitatea curentului electric - pentru reacţiile electrolitice

Influenţa naturii reactanţilor asupra vitezei de reacţie

Desfăşurarea lentă a reacţiilor poate fi determinată de tipul de legături stabilite icircntre atomii reactanţilor posibilităţile de rearanjare şi legare ale acestora pentru formarea produşilor de reacţie starea de agregare a amestecului reactantUnele reacţii redox sunt lente (ruginirea fierului etc)

Icircn general reacţiile compuşilor disociaţi icircn ioni icircn soluţii apoase sunt reacţii rapide

Icircn această categorie se icircncadrează reacţiile de neutralizare şi de precipitare

Influenţa suprafeţei de contact asupra vitezei de reacţie

Cu cacirct punctele de contact ale substanţelor reactante sunt mai numeroase cu atacirct viteza reacţiei va fi mai mare rarr majoritatea reacţiilor se desfăşoară mai rapid cacircnd reactanţii sunt icircn soluţie decacirct cacircnd reactanţii sunt icircn stare solidă sau dacă sunt icircn stare solidă mai rapid dacă sunt icircn stare fin divizată decacirct sub formă de cristale mari

Influenţa catalizatorilor asupra vitezei de reacţie

Cataliză omogenă ndash reacţii icircn care atacirct reactanţii cacirct şi catalizatorul se găsesc icircn aceeaşi stare de agregareCataliză eterogenă ndash reacţiile icircn care reactanţii şi catalizatorulse găsesc icircn stări de agregare diferite icircntre ei existacircnd suprafeţe de separaţieCataliza enzimatică ndash reacţii care au loc icircn organismele vii sub acţiunea enzimelor (catalizatori biologici)

Transformarea reactanţilor icircn produşi de reacţie necesită o anumită cantitate de energie numită energie de activare

Moleculele care se ciocnesc trebuie să participe la ciocnire cu suficientă energie cinetică (ciocniri eficace) pentru a atinge această energie minimă (energia de activare)

Gruparea moleculară formată temporar icircn urma atingerii energiei de activare se numeşte complex activat

Viteza unei reacţii poate fi crescută prin1 Creşterea numărului de ciocniri icircn unitatea de timp deci prin creşterea concentraţiei substanţelor reactante sau creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie2 Creşterea energiei cinetice a particulelor icircn ciocnire fapt realizabil prin creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie

Catalizatori şi procese catalitice

Catalizator ndash catalizatorul propriu-zis care determină creşterea vitezei de reacţie prin modificarea mecanismului de reacţie şi scăderea energiei de activare

Inhibitor ndash substanţe care micşorează viteza dereacţie intervenind icircn mecanismul de acţiune şi provocacircnd creşterea energiei de activare

Activitate catalitică ndash raportul dintre viteza reacţiei catalizate şi a reacţiei necatalizate exprimată icircn număr moli produs obţinut pe unitatea de suprafaţă a catalizatorului icircn unitatea de timp

Promotor ndash substanţă care măreşte acctivitatea catalizatorului Otravă ndash substanţă care reduce activitatea catalizatorului Selectivitatea unui catalizator ndash favorizarea unei singure reacţii chimice din mai multe posibile Autocataliza ndash procesul catalitic care are loc sub acţiunea unui produs de reacţie asupra reacţiei din care a rezultat

Page 6: Curs 12. Cinetica Chimica

Calcularea vitezei de reactie

Pentru determinarea vitezei de reacţie este suficient să se urmărească variaţia cu timpul a concentraţiei unei singure substanţe din sistemul de reacţie

Pentru o reacţie de tipul aA + bB rarr cC+ dD viteza de reacţie se calculează după formula

Unde - nA şi nB = ordinele parţiale de reacţie icircn raport cu compuşii A şi B - k este constanta de viteză

Ordine de reactie

bull Ordinul total de reacţie n este dat de relaţia

n = nA + nBbull Molecularitatea m este dată de relaţia

bull m = a + b

unde a şi b sunt coeficienţii reactanţilorbull Ordinele de reacţie nA şi nB diferă de cele mai multe ori de coeficienţii

stoechiometrici a şi b bull Ordinul de reacţie n şi molecularitatea m coincid doar icircn cazul

reacţiilor simple bull Icircn cazul reacţiilor cu mecanism complex icircn expresia vitezei de reacţie

pot apărea chiar şi substanţe care nu participă direct la reacţia chimică aşa cum sunt solvenţii

Constanta de viteză

bull Constanta de viteză sau viteza specifică k este o mărime specifică fiecărei reacţii si este

independentă de concentraţiile reactanţilor dependentă de temperaturăbull Unităţile icircn care se exprimă constanta de viteză rezultă

din calcul icircntotdeauna urmărind să convertească produsul de concentraţii icircn concentraţie pe unitatea de timp (de exemplu mollmiddots sau molmiddotl-1middots-1)

Clasificarea reacţiilor din punct de vedere cinetic

bull Se poate face după ordinul de reacţie

Reacţii de ordinul 0 ndash numai reacţii icircn sistem eterogen - reacţii

electrolitice fotochimice unele reacţii catalitice ndash viteza lor nu depinde

de concentraţia reactantului (atacirct timp cacirct este prezent) fiind constantă

pacircnă la consumarea aproape completă a reactantuluibull 1048707 A rarr Produşi v = k

Reacţii de ordinul I ndash dezintegrări radioactive izomerizări cracarea

hidrocarburilorbull 1048707 A rarr Produşi v = k[A]

Reacţii de ordinul II ndash sinteza HI din elementebull 1048707 A + B rarr Produşi si v = k[A]middot[B]

Reacţii de ordinul III ndash sinteza NO2 din NO

bull 1048707 A + 2B rarr Produşi v = k[A]middot[B]2

Reversibilitatea reacţiilor

bull o Reacţii reversibile - toate reacţiile sunt icircntr-o oarecare măsură reversibile

bull icircn anumite condiţii unele reacţii decurg icircntr-un anumit sens pacircnă la consumarea totală a reactanţilor rarr reacţii ireversibile

bull o Reacţii irversibile (totale)

Complexitatea reacţiilor

Reacţii simple ndash decurg icircntr-o singură etapă ordinul de reacţie şi molaritatea coincid

Reacţii complexe Reacţii consecutive

Reacţii paralele

Reacţii reversibile

Reacţiile chimice se pot desfăşura icircn

sisteme omogene - aceeaşi stare de agregare pentru componenţii sistemului reacţional

sisteme eterogene - stări de agregare diferite pentru substanţele amestecului de reacţie

Factorii care influenţează viteza de reacţie

Sunt diferiţi icircn funcţie de sistemul de reacţie omogen sau eterogen

Icircn sistemele omogene viteza de reacţie este influenţată de următorii factori

Concentraţia Temperatura Presiunea (icircn sisteme gazoase)

Icircn sistemele eterogene

Rol hotăracirctor au

Suprafaţa de contact dintre substanţele reactante

Modul icircn care se produce difuzia substanţelor rezultate din reacţie

Alti factorii care influenţează viteza de reacţie

Natura reactanţilor - cel mai ldquoevidentrdquo factor care influenţează viteza dereacţie (practic tipul de desfăşurare a reacţiei chimice)

Catalizatorul ndash substanţă care modifică (creşte sau scade) viteza reacţiilorchimice intervenind in mecanismului de reacţie şi asiguracircnd o nouă cale de desfăşurare a reacţiei de energie mai joasă catalizatorul se regenerează la un moment dat icircn cadrul mecanismului de reacţie (se regăseşte neschimbat după reacţie)

Solventul ndash prin solvatarea speciilor chimice reactante se poate modifica ordinul de reacţie şi energia de activare

Lumina ndash pentru reacţiile fotochimice

Intensitatea curentului electric - pentru reacţiile electrolitice

Influenţa naturii reactanţilor asupra vitezei de reacţie

Desfăşurarea lentă a reacţiilor poate fi determinată de tipul de legături stabilite icircntre atomii reactanţilor posibilităţile de rearanjare şi legare ale acestora pentru formarea produşilor de reacţie starea de agregare a amestecului reactantUnele reacţii redox sunt lente (ruginirea fierului etc)

Icircn general reacţiile compuşilor disociaţi icircn ioni icircn soluţii apoase sunt reacţii rapide

Icircn această categorie se icircncadrează reacţiile de neutralizare şi de precipitare

Influenţa suprafeţei de contact asupra vitezei de reacţie

Cu cacirct punctele de contact ale substanţelor reactante sunt mai numeroase cu atacirct viteza reacţiei va fi mai mare rarr majoritatea reacţiilor se desfăşoară mai rapid cacircnd reactanţii sunt icircn soluţie decacirct cacircnd reactanţii sunt icircn stare solidă sau dacă sunt icircn stare solidă mai rapid dacă sunt icircn stare fin divizată decacirct sub formă de cristale mari

Influenţa catalizatorilor asupra vitezei de reacţie

Cataliză omogenă ndash reacţii icircn care atacirct reactanţii cacirct şi catalizatorul se găsesc icircn aceeaşi stare de agregareCataliză eterogenă ndash reacţiile icircn care reactanţii şi catalizatorulse găsesc icircn stări de agregare diferite icircntre ei existacircnd suprafeţe de separaţieCataliza enzimatică ndash reacţii care au loc icircn organismele vii sub acţiunea enzimelor (catalizatori biologici)

Transformarea reactanţilor icircn produşi de reacţie necesită o anumită cantitate de energie numită energie de activare

Moleculele care se ciocnesc trebuie să participe la ciocnire cu suficientă energie cinetică (ciocniri eficace) pentru a atinge această energie minimă (energia de activare)

Gruparea moleculară formată temporar icircn urma atingerii energiei de activare se numeşte complex activat

Viteza unei reacţii poate fi crescută prin1 Creşterea numărului de ciocniri icircn unitatea de timp deci prin creşterea concentraţiei substanţelor reactante sau creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie2 Creşterea energiei cinetice a particulelor icircn ciocnire fapt realizabil prin creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie

Catalizatori şi procese catalitice

Catalizator ndash catalizatorul propriu-zis care determină creşterea vitezei de reacţie prin modificarea mecanismului de reacţie şi scăderea energiei de activare

Inhibitor ndash substanţe care micşorează viteza dereacţie intervenind icircn mecanismul de acţiune şi provocacircnd creşterea energiei de activare

Activitate catalitică ndash raportul dintre viteza reacţiei catalizate şi a reacţiei necatalizate exprimată icircn număr moli produs obţinut pe unitatea de suprafaţă a catalizatorului icircn unitatea de timp

Promotor ndash substanţă care măreşte acctivitatea catalizatorului Otravă ndash substanţă care reduce activitatea catalizatorului Selectivitatea unui catalizator ndash favorizarea unei singure reacţii chimice din mai multe posibile Autocataliza ndash procesul catalitic care are loc sub acţiunea unui produs de reacţie asupra reacţiei din care a rezultat

Page 7: Curs 12. Cinetica Chimica

Ordine de reactie

bull Ordinul total de reacţie n este dat de relaţia

n = nA + nBbull Molecularitatea m este dată de relaţia

bull m = a + b

unde a şi b sunt coeficienţii reactanţilorbull Ordinele de reacţie nA şi nB diferă de cele mai multe ori de coeficienţii

stoechiometrici a şi b bull Ordinul de reacţie n şi molecularitatea m coincid doar icircn cazul

reacţiilor simple bull Icircn cazul reacţiilor cu mecanism complex icircn expresia vitezei de reacţie

pot apărea chiar şi substanţe care nu participă direct la reacţia chimică aşa cum sunt solvenţii

Constanta de viteză

bull Constanta de viteză sau viteza specifică k este o mărime specifică fiecărei reacţii si este

independentă de concentraţiile reactanţilor dependentă de temperaturăbull Unităţile icircn care se exprimă constanta de viteză rezultă

din calcul icircntotdeauna urmărind să convertească produsul de concentraţii icircn concentraţie pe unitatea de timp (de exemplu mollmiddots sau molmiddotl-1middots-1)

Clasificarea reacţiilor din punct de vedere cinetic

bull Se poate face după ordinul de reacţie

Reacţii de ordinul 0 ndash numai reacţii icircn sistem eterogen - reacţii

electrolitice fotochimice unele reacţii catalitice ndash viteza lor nu depinde

de concentraţia reactantului (atacirct timp cacirct este prezent) fiind constantă

pacircnă la consumarea aproape completă a reactantuluibull 1048707 A rarr Produşi v = k

Reacţii de ordinul I ndash dezintegrări radioactive izomerizări cracarea

hidrocarburilorbull 1048707 A rarr Produşi v = k[A]

Reacţii de ordinul II ndash sinteza HI din elementebull 1048707 A + B rarr Produşi si v = k[A]middot[B]

Reacţii de ordinul III ndash sinteza NO2 din NO

bull 1048707 A + 2B rarr Produşi v = k[A]middot[B]2

Reversibilitatea reacţiilor

bull o Reacţii reversibile - toate reacţiile sunt icircntr-o oarecare măsură reversibile

bull icircn anumite condiţii unele reacţii decurg icircntr-un anumit sens pacircnă la consumarea totală a reactanţilor rarr reacţii ireversibile

bull o Reacţii irversibile (totale)

Complexitatea reacţiilor

Reacţii simple ndash decurg icircntr-o singură etapă ordinul de reacţie şi molaritatea coincid

Reacţii complexe Reacţii consecutive

Reacţii paralele

Reacţii reversibile

Reacţiile chimice se pot desfăşura icircn

sisteme omogene - aceeaşi stare de agregare pentru componenţii sistemului reacţional

sisteme eterogene - stări de agregare diferite pentru substanţele amestecului de reacţie

Factorii care influenţează viteza de reacţie

Sunt diferiţi icircn funcţie de sistemul de reacţie omogen sau eterogen

Icircn sistemele omogene viteza de reacţie este influenţată de următorii factori

Concentraţia Temperatura Presiunea (icircn sisteme gazoase)

Icircn sistemele eterogene

Rol hotăracirctor au

Suprafaţa de contact dintre substanţele reactante

Modul icircn care se produce difuzia substanţelor rezultate din reacţie

Alti factorii care influenţează viteza de reacţie

Natura reactanţilor - cel mai ldquoevidentrdquo factor care influenţează viteza dereacţie (practic tipul de desfăşurare a reacţiei chimice)

Catalizatorul ndash substanţă care modifică (creşte sau scade) viteza reacţiilorchimice intervenind in mecanismului de reacţie şi asiguracircnd o nouă cale de desfăşurare a reacţiei de energie mai joasă catalizatorul se regenerează la un moment dat icircn cadrul mecanismului de reacţie (se regăseşte neschimbat după reacţie)

Solventul ndash prin solvatarea speciilor chimice reactante se poate modifica ordinul de reacţie şi energia de activare

Lumina ndash pentru reacţiile fotochimice

Intensitatea curentului electric - pentru reacţiile electrolitice

Influenţa naturii reactanţilor asupra vitezei de reacţie

Desfăşurarea lentă a reacţiilor poate fi determinată de tipul de legături stabilite icircntre atomii reactanţilor posibilităţile de rearanjare şi legare ale acestora pentru formarea produşilor de reacţie starea de agregare a amestecului reactantUnele reacţii redox sunt lente (ruginirea fierului etc)

Icircn general reacţiile compuşilor disociaţi icircn ioni icircn soluţii apoase sunt reacţii rapide

Icircn această categorie se icircncadrează reacţiile de neutralizare şi de precipitare

Influenţa suprafeţei de contact asupra vitezei de reacţie

Cu cacirct punctele de contact ale substanţelor reactante sunt mai numeroase cu atacirct viteza reacţiei va fi mai mare rarr majoritatea reacţiilor se desfăşoară mai rapid cacircnd reactanţii sunt icircn soluţie decacirct cacircnd reactanţii sunt icircn stare solidă sau dacă sunt icircn stare solidă mai rapid dacă sunt icircn stare fin divizată decacirct sub formă de cristale mari

Influenţa catalizatorilor asupra vitezei de reacţie

Cataliză omogenă ndash reacţii icircn care atacirct reactanţii cacirct şi catalizatorul se găsesc icircn aceeaşi stare de agregareCataliză eterogenă ndash reacţiile icircn care reactanţii şi catalizatorulse găsesc icircn stări de agregare diferite icircntre ei existacircnd suprafeţe de separaţieCataliza enzimatică ndash reacţii care au loc icircn organismele vii sub acţiunea enzimelor (catalizatori biologici)

Transformarea reactanţilor icircn produşi de reacţie necesită o anumită cantitate de energie numită energie de activare

Moleculele care se ciocnesc trebuie să participe la ciocnire cu suficientă energie cinetică (ciocniri eficace) pentru a atinge această energie minimă (energia de activare)

Gruparea moleculară formată temporar icircn urma atingerii energiei de activare se numeşte complex activat

Viteza unei reacţii poate fi crescută prin1 Creşterea numărului de ciocniri icircn unitatea de timp deci prin creşterea concentraţiei substanţelor reactante sau creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie2 Creşterea energiei cinetice a particulelor icircn ciocnire fapt realizabil prin creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie

Catalizatori şi procese catalitice

Catalizator ndash catalizatorul propriu-zis care determină creşterea vitezei de reacţie prin modificarea mecanismului de reacţie şi scăderea energiei de activare

Inhibitor ndash substanţe care micşorează viteza dereacţie intervenind icircn mecanismul de acţiune şi provocacircnd creşterea energiei de activare

Activitate catalitică ndash raportul dintre viteza reacţiei catalizate şi a reacţiei necatalizate exprimată icircn număr moli produs obţinut pe unitatea de suprafaţă a catalizatorului icircn unitatea de timp

Promotor ndash substanţă care măreşte acctivitatea catalizatorului Otravă ndash substanţă care reduce activitatea catalizatorului Selectivitatea unui catalizator ndash favorizarea unei singure reacţii chimice din mai multe posibile Autocataliza ndash procesul catalitic care are loc sub acţiunea unui produs de reacţie asupra reacţiei din care a rezultat

Page 8: Curs 12. Cinetica Chimica

Constanta de viteză

bull Constanta de viteză sau viteza specifică k este o mărime specifică fiecărei reacţii si este

independentă de concentraţiile reactanţilor dependentă de temperaturăbull Unităţile icircn care se exprimă constanta de viteză rezultă

din calcul icircntotdeauna urmărind să convertească produsul de concentraţii icircn concentraţie pe unitatea de timp (de exemplu mollmiddots sau molmiddotl-1middots-1)

Clasificarea reacţiilor din punct de vedere cinetic

bull Se poate face după ordinul de reacţie

Reacţii de ordinul 0 ndash numai reacţii icircn sistem eterogen - reacţii

electrolitice fotochimice unele reacţii catalitice ndash viteza lor nu depinde

de concentraţia reactantului (atacirct timp cacirct este prezent) fiind constantă

pacircnă la consumarea aproape completă a reactantuluibull 1048707 A rarr Produşi v = k

Reacţii de ordinul I ndash dezintegrări radioactive izomerizări cracarea

hidrocarburilorbull 1048707 A rarr Produşi v = k[A]

Reacţii de ordinul II ndash sinteza HI din elementebull 1048707 A + B rarr Produşi si v = k[A]middot[B]

Reacţii de ordinul III ndash sinteza NO2 din NO

bull 1048707 A + 2B rarr Produşi v = k[A]middot[B]2

Reversibilitatea reacţiilor

bull o Reacţii reversibile - toate reacţiile sunt icircntr-o oarecare măsură reversibile

bull icircn anumite condiţii unele reacţii decurg icircntr-un anumit sens pacircnă la consumarea totală a reactanţilor rarr reacţii ireversibile

bull o Reacţii irversibile (totale)

Complexitatea reacţiilor

Reacţii simple ndash decurg icircntr-o singură etapă ordinul de reacţie şi molaritatea coincid

Reacţii complexe Reacţii consecutive

Reacţii paralele

Reacţii reversibile

Reacţiile chimice se pot desfăşura icircn

sisteme omogene - aceeaşi stare de agregare pentru componenţii sistemului reacţional

sisteme eterogene - stări de agregare diferite pentru substanţele amestecului de reacţie

Factorii care influenţează viteza de reacţie

Sunt diferiţi icircn funcţie de sistemul de reacţie omogen sau eterogen

Icircn sistemele omogene viteza de reacţie este influenţată de următorii factori

Concentraţia Temperatura Presiunea (icircn sisteme gazoase)

Icircn sistemele eterogene

Rol hotăracirctor au

Suprafaţa de contact dintre substanţele reactante

Modul icircn care se produce difuzia substanţelor rezultate din reacţie

Alti factorii care influenţează viteza de reacţie

Natura reactanţilor - cel mai ldquoevidentrdquo factor care influenţează viteza dereacţie (practic tipul de desfăşurare a reacţiei chimice)

Catalizatorul ndash substanţă care modifică (creşte sau scade) viteza reacţiilorchimice intervenind in mecanismului de reacţie şi asiguracircnd o nouă cale de desfăşurare a reacţiei de energie mai joasă catalizatorul se regenerează la un moment dat icircn cadrul mecanismului de reacţie (se regăseşte neschimbat după reacţie)

Solventul ndash prin solvatarea speciilor chimice reactante se poate modifica ordinul de reacţie şi energia de activare

Lumina ndash pentru reacţiile fotochimice

Intensitatea curentului electric - pentru reacţiile electrolitice

Influenţa naturii reactanţilor asupra vitezei de reacţie

Desfăşurarea lentă a reacţiilor poate fi determinată de tipul de legături stabilite icircntre atomii reactanţilor posibilităţile de rearanjare şi legare ale acestora pentru formarea produşilor de reacţie starea de agregare a amestecului reactantUnele reacţii redox sunt lente (ruginirea fierului etc)

Icircn general reacţiile compuşilor disociaţi icircn ioni icircn soluţii apoase sunt reacţii rapide

Icircn această categorie se icircncadrează reacţiile de neutralizare şi de precipitare

Influenţa suprafeţei de contact asupra vitezei de reacţie

Cu cacirct punctele de contact ale substanţelor reactante sunt mai numeroase cu atacirct viteza reacţiei va fi mai mare rarr majoritatea reacţiilor se desfăşoară mai rapid cacircnd reactanţii sunt icircn soluţie decacirct cacircnd reactanţii sunt icircn stare solidă sau dacă sunt icircn stare solidă mai rapid dacă sunt icircn stare fin divizată decacirct sub formă de cristale mari

Influenţa catalizatorilor asupra vitezei de reacţie

Cataliză omogenă ndash reacţii icircn care atacirct reactanţii cacirct şi catalizatorul se găsesc icircn aceeaşi stare de agregareCataliză eterogenă ndash reacţiile icircn care reactanţii şi catalizatorulse găsesc icircn stări de agregare diferite icircntre ei existacircnd suprafeţe de separaţieCataliza enzimatică ndash reacţii care au loc icircn organismele vii sub acţiunea enzimelor (catalizatori biologici)

Transformarea reactanţilor icircn produşi de reacţie necesită o anumită cantitate de energie numită energie de activare

Moleculele care se ciocnesc trebuie să participe la ciocnire cu suficientă energie cinetică (ciocniri eficace) pentru a atinge această energie minimă (energia de activare)

Gruparea moleculară formată temporar icircn urma atingerii energiei de activare se numeşte complex activat

Viteza unei reacţii poate fi crescută prin1 Creşterea numărului de ciocniri icircn unitatea de timp deci prin creşterea concentraţiei substanţelor reactante sau creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie2 Creşterea energiei cinetice a particulelor icircn ciocnire fapt realizabil prin creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie

Catalizatori şi procese catalitice

Catalizator ndash catalizatorul propriu-zis care determină creşterea vitezei de reacţie prin modificarea mecanismului de reacţie şi scăderea energiei de activare

Inhibitor ndash substanţe care micşorează viteza dereacţie intervenind icircn mecanismul de acţiune şi provocacircnd creşterea energiei de activare

Activitate catalitică ndash raportul dintre viteza reacţiei catalizate şi a reacţiei necatalizate exprimată icircn număr moli produs obţinut pe unitatea de suprafaţă a catalizatorului icircn unitatea de timp

Promotor ndash substanţă care măreşte acctivitatea catalizatorului Otravă ndash substanţă care reduce activitatea catalizatorului Selectivitatea unui catalizator ndash favorizarea unei singure reacţii chimice din mai multe posibile Autocataliza ndash procesul catalitic care are loc sub acţiunea unui produs de reacţie asupra reacţiei din care a rezultat

Page 9: Curs 12. Cinetica Chimica

Clasificarea reacţiilor din punct de vedere cinetic

bull Se poate face după ordinul de reacţie

Reacţii de ordinul 0 ndash numai reacţii icircn sistem eterogen - reacţii

electrolitice fotochimice unele reacţii catalitice ndash viteza lor nu depinde

de concentraţia reactantului (atacirct timp cacirct este prezent) fiind constantă

pacircnă la consumarea aproape completă a reactantuluibull 1048707 A rarr Produşi v = k

Reacţii de ordinul I ndash dezintegrări radioactive izomerizări cracarea

hidrocarburilorbull 1048707 A rarr Produşi v = k[A]

Reacţii de ordinul II ndash sinteza HI din elementebull 1048707 A + B rarr Produşi si v = k[A]middot[B]

Reacţii de ordinul III ndash sinteza NO2 din NO

bull 1048707 A + 2B rarr Produşi v = k[A]middot[B]2

Reversibilitatea reacţiilor

bull o Reacţii reversibile - toate reacţiile sunt icircntr-o oarecare măsură reversibile

bull icircn anumite condiţii unele reacţii decurg icircntr-un anumit sens pacircnă la consumarea totală a reactanţilor rarr reacţii ireversibile

bull o Reacţii irversibile (totale)

Complexitatea reacţiilor

Reacţii simple ndash decurg icircntr-o singură etapă ordinul de reacţie şi molaritatea coincid

Reacţii complexe Reacţii consecutive

Reacţii paralele

Reacţii reversibile

Reacţiile chimice se pot desfăşura icircn

sisteme omogene - aceeaşi stare de agregare pentru componenţii sistemului reacţional

sisteme eterogene - stări de agregare diferite pentru substanţele amestecului de reacţie

Factorii care influenţează viteza de reacţie

Sunt diferiţi icircn funcţie de sistemul de reacţie omogen sau eterogen

Icircn sistemele omogene viteza de reacţie este influenţată de următorii factori

Concentraţia Temperatura Presiunea (icircn sisteme gazoase)

Icircn sistemele eterogene

Rol hotăracirctor au

Suprafaţa de contact dintre substanţele reactante

Modul icircn care se produce difuzia substanţelor rezultate din reacţie

Alti factorii care influenţează viteza de reacţie

Natura reactanţilor - cel mai ldquoevidentrdquo factor care influenţează viteza dereacţie (practic tipul de desfăşurare a reacţiei chimice)

Catalizatorul ndash substanţă care modifică (creşte sau scade) viteza reacţiilorchimice intervenind in mecanismului de reacţie şi asiguracircnd o nouă cale de desfăşurare a reacţiei de energie mai joasă catalizatorul se regenerează la un moment dat icircn cadrul mecanismului de reacţie (se regăseşte neschimbat după reacţie)

Solventul ndash prin solvatarea speciilor chimice reactante se poate modifica ordinul de reacţie şi energia de activare

Lumina ndash pentru reacţiile fotochimice

Intensitatea curentului electric - pentru reacţiile electrolitice

Influenţa naturii reactanţilor asupra vitezei de reacţie

Desfăşurarea lentă a reacţiilor poate fi determinată de tipul de legături stabilite icircntre atomii reactanţilor posibilităţile de rearanjare şi legare ale acestora pentru formarea produşilor de reacţie starea de agregare a amestecului reactantUnele reacţii redox sunt lente (ruginirea fierului etc)

Icircn general reacţiile compuşilor disociaţi icircn ioni icircn soluţii apoase sunt reacţii rapide

Icircn această categorie se icircncadrează reacţiile de neutralizare şi de precipitare

Influenţa suprafeţei de contact asupra vitezei de reacţie

Cu cacirct punctele de contact ale substanţelor reactante sunt mai numeroase cu atacirct viteza reacţiei va fi mai mare rarr majoritatea reacţiilor se desfăşoară mai rapid cacircnd reactanţii sunt icircn soluţie decacirct cacircnd reactanţii sunt icircn stare solidă sau dacă sunt icircn stare solidă mai rapid dacă sunt icircn stare fin divizată decacirct sub formă de cristale mari

Influenţa catalizatorilor asupra vitezei de reacţie

Cataliză omogenă ndash reacţii icircn care atacirct reactanţii cacirct şi catalizatorul se găsesc icircn aceeaşi stare de agregareCataliză eterogenă ndash reacţiile icircn care reactanţii şi catalizatorulse găsesc icircn stări de agregare diferite icircntre ei existacircnd suprafeţe de separaţieCataliza enzimatică ndash reacţii care au loc icircn organismele vii sub acţiunea enzimelor (catalizatori biologici)

Transformarea reactanţilor icircn produşi de reacţie necesită o anumită cantitate de energie numită energie de activare

Moleculele care se ciocnesc trebuie să participe la ciocnire cu suficientă energie cinetică (ciocniri eficace) pentru a atinge această energie minimă (energia de activare)

Gruparea moleculară formată temporar icircn urma atingerii energiei de activare se numeşte complex activat

Viteza unei reacţii poate fi crescută prin1 Creşterea numărului de ciocniri icircn unitatea de timp deci prin creşterea concentraţiei substanţelor reactante sau creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie2 Creşterea energiei cinetice a particulelor icircn ciocnire fapt realizabil prin creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie

Catalizatori şi procese catalitice

Catalizator ndash catalizatorul propriu-zis care determină creşterea vitezei de reacţie prin modificarea mecanismului de reacţie şi scăderea energiei de activare

Inhibitor ndash substanţe care micşorează viteza dereacţie intervenind icircn mecanismul de acţiune şi provocacircnd creşterea energiei de activare

Activitate catalitică ndash raportul dintre viteza reacţiei catalizate şi a reacţiei necatalizate exprimată icircn număr moli produs obţinut pe unitatea de suprafaţă a catalizatorului icircn unitatea de timp

Promotor ndash substanţă care măreşte acctivitatea catalizatorului Otravă ndash substanţă care reduce activitatea catalizatorului Selectivitatea unui catalizator ndash favorizarea unei singure reacţii chimice din mai multe posibile Autocataliza ndash procesul catalitic care are loc sub acţiunea unui produs de reacţie asupra reacţiei din care a rezultat

Page 10: Curs 12. Cinetica Chimica

Reversibilitatea reacţiilor

bull o Reacţii reversibile - toate reacţiile sunt icircntr-o oarecare măsură reversibile

bull icircn anumite condiţii unele reacţii decurg icircntr-un anumit sens pacircnă la consumarea totală a reactanţilor rarr reacţii ireversibile

bull o Reacţii irversibile (totale)

Complexitatea reacţiilor

Reacţii simple ndash decurg icircntr-o singură etapă ordinul de reacţie şi molaritatea coincid

Reacţii complexe Reacţii consecutive

Reacţii paralele

Reacţii reversibile

Reacţiile chimice se pot desfăşura icircn

sisteme omogene - aceeaşi stare de agregare pentru componenţii sistemului reacţional

sisteme eterogene - stări de agregare diferite pentru substanţele amestecului de reacţie

Factorii care influenţează viteza de reacţie

Sunt diferiţi icircn funcţie de sistemul de reacţie omogen sau eterogen

Icircn sistemele omogene viteza de reacţie este influenţată de următorii factori

Concentraţia Temperatura Presiunea (icircn sisteme gazoase)

Icircn sistemele eterogene

Rol hotăracirctor au

Suprafaţa de contact dintre substanţele reactante

Modul icircn care se produce difuzia substanţelor rezultate din reacţie

Alti factorii care influenţează viteza de reacţie

Natura reactanţilor - cel mai ldquoevidentrdquo factor care influenţează viteza dereacţie (practic tipul de desfăşurare a reacţiei chimice)

Catalizatorul ndash substanţă care modifică (creşte sau scade) viteza reacţiilorchimice intervenind in mecanismului de reacţie şi asiguracircnd o nouă cale de desfăşurare a reacţiei de energie mai joasă catalizatorul se regenerează la un moment dat icircn cadrul mecanismului de reacţie (se regăseşte neschimbat după reacţie)

Solventul ndash prin solvatarea speciilor chimice reactante se poate modifica ordinul de reacţie şi energia de activare

Lumina ndash pentru reacţiile fotochimice

Intensitatea curentului electric - pentru reacţiile electrolitice

Influenţa naturii reactanţilor asupra vitezei de reacţie

Desfăşurarea lentă a reacţiilor poate fi determinată de tipul de legături stabilite icircntre atomii reactanţilor posibilităţile de rearanjare şi legare ale acestora pentru formarea produşilor de reacţie starea de agregare a amestecului reactantUnele reacţii redox sunt lente (ruginirea fierului etc)

Icircn general reacţiile compuşilor disociaţi icircn ioni icircn soluţii apoase sunt reacţii rapide

Icircn această categorie se icircncadrează reacţiile de neutralizare şi de precipitare

Influenţa suprafeţei de contact asupra vitezei de reacţie

Cu cacirct punctele de contact ale substanţelor reactante sunt mai numeroase cu atacirct viteza reacţiei va fi mai mare rarr majoritatea reacţiilor se desfăşoară mai rapid cacircnd reactanţii sunt icircn soluţie decacirct cacircnd reactanţii sunt icircn stare solidă sau dacă sunt icircn stare solidă mai rapid dacă sunt icircn stare fin divizată decacirct sub formă de cristale mari

Influenţa catalizatorilor asupra vitezei de reacţie

Cataliză omogenă ndash reacţii icircn care atacirct reactanţii cacirct şi catalizatorul se găsesc icircn aceeaşi stare de agregareCataliză eterogenă ndash reacţiile icircn care reactanţii şi catalizatorulse găsesc icircn stări de agregare diferite icircntre ei existacircnd suprafeţe de separaţieCataliza enzimatică ndash reacţii care au loc icircn organismele vii sub acţiunea enzimelor (catalizatori biologici)

Transformarea reactanţilor icircn produşi de reacţie necesită o anumită cantitate de energie numită energie de activare

Moleculele care se ciocnesc trebuie să participe la ciocnire cu suficientă energie cinetică (ciocniri eficace) pentru a atinge această energie minimă (energia de activare)

Gruparea moleculară formată temporar icircn urma atingerii energiei de activare se numeşte complex activat

Viteza unei reacţii poate fi crescută prin1 Creşterea numărului de ciocniri icircn unitatea de timp deci prin creşterea concentraţiei substanţelor reactante sau creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie2 Creşterea energiei cinetice a particulelor icircn ciocnire fapt realizabil prin creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie

Catalizatori şi procese catalitice

Catalizator ndash catalizatorul propriu-zis care determină creşterea vitezei de reacţie prin modificarea mecanismului de reacţie şi scăderea energiei de activare

Inhibitor ndash substanţe care micşorează viteza dereacţie intervenind icircn mecanismul de acţiune şi provocacircnd creşterea energiei de activare

Activitate catalitică ndash raportul dintre viteza reacţiei catalizate şi a reacţiei necatalizate exprimată icircn număr moli produs obţinut pe unitatea de suprafaţă a catalizatorului icircn unitatea de timp

Promotor ndash substanţă care măreşte acctivitatea catalizatorului Otravă ndash substanţă care reduce activitatea catalizatorului Selectivitatea unui catalizator ndash favorizarea unei singure reacţii chimice din mai multe posibile Autocataliza ndash procesul catalitic care are loc sub acţiunea unui produs de reacţie asupra reacţiei din care a rezultat

Page 11: Curs 12. Cinetica Chimica

Complexitatea reacţiilor

Reacţii simple ndash decurg icircntr-o singură etapă ordinul de reacţie şi molaritatea coincid

Reacţii complexe Reacţii consecutive

Reacţii paralele

Reacţii reversibile

Reacţiile chimice se pot desfăşura icircn

sisteme omogene - aceeaşi stare de agregare pentru componenţii sistemului reacţional

sisteme eterogene - stări de agregare diferite pentru substanţele amestecului de reacţie

Factorii care influenţează viteza de reacţie

Sunt diferiţi icircn funcţie de sistemul de reacţie omogen sau eterogen

Icircn sistemele omogene viteza de reacţie este influenţată de următorii factori

Concentraţia Temperatura Presiunea (icircn sisteme gazoase)

Icircn sistemele eterogene

Rol hotăracirctor au

Suprafaţa de contact dintre substanţele reactante

Modul icircn care se produce difuzia substanţelor rezultate din reacţie

Alti factorii care influenţează viteza de reacţie

Natura reactanţilor - cel mai ldquoevidentrdquo factor care influenţează viteza dereacţie (practic tipul de desfăşurare a reacţiei chimice)

Catalizatorul ndash substanţă care modifică (creşte sau scade) viteza reacţiilorchimice intervenind in mecanismului de reacţie şi asiguracircnd o nouă cale de desfăşurare a reacţiei de energie mai joasă catalizatorul se regenerează la un moment dat icircn cadrul mecanismului de reacţie (se regăseşte neschimbat după reacţie)

Solventul ndash prin solvatarea speciilor chimice reactante se poate modifica ordinul de reacţie şi energia de activare

Lumina ndash pentru reacţiile fotochimice

Intensitatea curentului electric - pentru reacţiile electrolitice

Influenţa naturii reactanţilor asupra vitezei de reacţie

Desfăşurarea lentă a reacţiilor poate fi determinată de tipul de legături stabilite icircntre atomii reactanţilor posibilităţile de rearanjare şi legare ale acestora pentru formarea produşilor de reacţie starea de agregare a amestecului reactantUnele reacţii redox sunt lente (ruginirea fierului etc)

Icircn general reacţiile compuşilor disociaţi icircn ioni icircn soluţii apoase sunt reacţii rapide

Icircn această categorie se icircncadrează reacţiile de neutralizare şi de precipitare

Influenţa suprafeţei de contact asupra vitezei de reacţie

Cu cacirct punctele de contact ale substanţelor reactante sunt mai numeroase cu atacirct viteza reacţiei va fi mai mare rarr majoritatea reacţiilor se desfăşoară mai rapid cacircnd reactanţii sunt icircn soluţie decacirct cacircnd reactanţii sunt icircn stare solidă sau dacă sunt icircn stare solidă mai rapid dacă sunt icircn stare fin divizată decacirct sub formă de cristale mari

Influenţa catalizatorilor asupra vitezei de reacţie

Cataliză omogenă ndash reacţii icircn care atacirct reactanţii cacirct şi catalizatorul se găsesc icircn aceeaşi stare de agregareCataliză eterogenă ndash reacţiile icircn care reactanţii şi catalizatorulse găsesc icircn stări de agregare diferite icircntre ei existacircnd suprafeţe de separaţieCataliza enzimatică ndash reacţii care au loc icircn organismele vii sub acţiunea enzimelor (catalizatori biologici)

Transformarea reactanţilor icircn produşi de reacţie necesită o anumită cantitate de energie numită energie de activare

Moleculele care se ciocnesc trebuie să participe la ciocnire cu suficientă energie cinetică (ciocniri eficace) pentru a atinge această energie minimă (energia de activare)

Gruparea moleculară formată temporar icircn urma atingerii energiei de activare se numeşte complex activat

Viteza unei reacţii poate fi crescută prin1 Creşterea numărului de ciocniri icircn unitatea de timp deci prin creşterea concentraţiei substanţelor reactante sau creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie2 Creşterea energiei cinetice a particulelor icircn ciocnire fapt realizabil prin creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie

Catalizatori şi procese catalitice

Catalizator ndash catalizatorul propriu-zis care determină creşterea vitezei de reacţie prin modificarea mecanismului de reacţie şi scăderea energiei de activare

Inhibitor ndash substanţe care micşorează viteza dereacţie intervenind icircn mecanismul de acţiune şi provocacircnd creşterea energiei de activare

Activitate catalitică ndash raportul dintre viteza reacţiei catalizate şi a reacţiei necatalizate exprimată icircn număr moli produs obţinut pe unitatea de suprafaţă a catalizatorului icircn unitatea de timp

Promotor ndash substanţă care măreşte acctivitatea catalizatorului Otravă ndash substanţă care reduce activitatea catalizatorului Selectivitatea unui catalizator ndash favorizarea unei singure reacţii chimice din mai multe posibile Autocataliza ndash procesul catalitic care are loc sub acţiunea unui produs de reacţie asupra reacţiei din care a rezultat

Page 12: Curs 12. Cinetica Chimica

Reacţiile chimice se pot desfăşura icircn

sisteme omogene - aceeaşi stare de agregare pentru componenţii sistemului reacţional

sisteme eterogene - stări de agregare diferite pentru substanţele amestecului de reacţie

Factorii care influenţează viteza de reacţie

Sunt diferiţi icircn funcţie de sistemul de reacţie omogen sau eterogen

Icircn sistemele omogene viteza de reacţie este influenţată de următorii factori

Concentraţia Temperatura Presiunea (icircn sisteme gazoase)

Icircn sistemele eterogene

Rol hotăracirctor au

Suprafaţa de contact dintre substanţele reactante

Modul icircn care se produce difuzia substanţelor rezultate din reacţie

Alti factorii care influenţează viteza de reacţie

Natura reactanţilor - cel mai ldquoevidentrdquo factor care influenţează viteza dereacţie (practic tipul de desfăşurare a reacţiei chimice)

Catalizatorul ndash substanţă care modifică (creşte sau scade) viteza reacţiilorchimice intervenind in mecanismului de reacţie şi asiguracircnd o nouă cale de desfăşurare a reacţiei de energie mai joasă catalizatorul se regenerează la un moment dat icircn cadrul mecanismului de reacţie (se regăseşte neschimbat după reacţie)

Solventul ndash prin solvatarea speciilor chimice reactante se poate modifica ordinul de reacţie şi energia de activare

Lumina ndash pentru reacţiile fotochimice

Intensitatea curentului electric - pentru reacţiile electrolitice

Influenţa naturii reactanţilor asupra vitezei de reacţie

Desfăşurarea lentă a reacţiilor poate fi determinată de tipul de legături stabilite icircntre atomii reactanţilor posibilităţile de rearanjare şi legare ale acestora pentru formarea produşilor de reacţie starea de agregare a amestecului reactantUnele reacţii redox sunt lente (ruginirea fierului etc)

Icircn general reacţiile compuşilor disociaţi icircn ioni icircn soluţii apoase sunt reacţii rapide

Icircn această categorie se icircncadrează reacţiile de neutralizare şi de precipitare

Influenţa suprafeţei de contact asupra vitezei de reacţie

Cu cacirct punctele de contact ale substanţelor reactante sunt mai numeroase cu atacirct viteza reacţiei va fi mai mare rarr majoritatea reacţiilor se desfăşoară mai rapid cacircnd reactanţii sunt icircn soluţie decacirct cacircnd reactanţii sunt icircn stare solidă sau dacă sunt icircn stare solidă mai rapid dacă sunt icircn stare fin divizată decacirct sub formă de cristale mari

Influenţa catalizatorilor asupra vitezei de reacţie

Cataliză omogenă ndash reacţii icircn care atacirct reactanţii cacirct şi catalizatorul se găsesc icircn aceeaşi stare de agregareCataliză eterogenă ndash reacţiile icircn care reactanţii şi catalizatorulse găsesc icircn stări de agregare diferite icircntre ei existacircnd suprafeţe de separaţieCataliza enzimatică ndash reacţii care au loc icircn organismele vii sub acţiunea enzimelor (catalizatori biologici)

Transformarea reactanţilor icircn produşi de reacţie necesită o anumită cantitate de energie numită energie de activare

Moleculele care se ciocnesc trebuie să participe la ciocnire cu suficientă energie cinetică (ciocniri eficace) pentru a atinge această energie minimă (energia de activare)

Gruparea moleculară formată temporar icircn urma atingerii energiei de activare se numeşte complex activat

Viteza unei reacţii poate fi crescută prin1 Creşterea numărului de ciocniri icircn unitatea de timp deci prin creşterea concentraţiei substanţelor reactante sau creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie2 Creşterea energiei cinetice a particulelor icircn ciocnire fapt realizabil prin creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie

Catalizatori şi procese catalitice

Catalizator ndash catalizatorul propriu-zis care determină creşterea vitezei de reacţie prin modificarea mecanismului de reacţie şi scăderea energiei de activare

Inhibitor ndash substanţe care micşorează viteza dereacţie intervenind icircn mecanismul de acţiune şi provocacircnd creşterea energiei de activare

Activitate catalitică ndash raportul dintre viteza reacţiei catalizate şi a reacţiei necatalizate exprimată icircn număr moli produs obţinut pe unitatea de suprafaţă a catalizatorului icircn unitatea de timp

Promotor ndash substanţă care măreşte acctivitatea catalizatorului Otravă ndash substanţă care reduce activitatea catalizatorului Selectivitatea unui catalizator ndash favorizarea unei singure reacţii chimice din mai multe posibile Autocataliza ndash procesul catalitic care are loc sub acţiunea unui produs de reacţie asupra reacţiei din care a rezultat

Page 13: Curs 12. Cinetica Chimica

Factorii care influenţează viteza de reacţie

Sunt diferiţi icircn funcţie de sistemul de reacţie omogen sau eterogen

Icircn sistemele omogene viteza de reacţie este influenţată de următorii factori

Concentraţia Temperatura Presiunea (icircn sisteme gazoase)

Icircn sistemele eterogene

Rol hotăracirctor au

Suprafaţa de contact dintre substanţele reactante

Modul icircn care se produce difuzia substanţelor rezultate din reacţie

Alti factorii care influenţează viteza de reacţie

Natura reactanţilor - cel mai ldquoevidentrdquo factor care influenţează viteza dereacţie (practic tipul de desfăşurare a reacţiei chimice)

Catalizatorul ndash substanţă care modifică (creşte sau scade) viteza reacţiilorchimice intervenind in mecanismului de reacţie şi asiguracircnd o nouă cale de desfăşurare a reacţiei de energie mai joasă catalizatorul se regenerează la un moment dat icircn cadrul mecanismului de reacţie (se regăseşte neschimbat după reacţie)

Solventul ndash prin solvatarea speciilor chimice reactante se poate modifica ordinul de reacţie şi energia de activare

Lumina ndash pentru reacţiile fotochimice

Intensitatea curentului electric - pentru reacţiile electrolitice

Influenţa naturii reactanţilor asupra vitezei de reacţie

Desfăşurarea lentă a reacţiilor poate fi determinată de tipul de legături stabilite icircntre atomii reactanţilor posibilităţile de rearanjare şi legare ale acestora pentru formarea produşilor de reacţie starea de agregare a amestecului reactantUnele reacţii redox sunt lente (ruginirea fierului etc)

Icircn general reacţiile compuşilor disociaţi icircn ioni icircn soluţii apoase sunt reacţii rapide

Icircn această categorie se icircncadrează reacţiile de neutralizare şi de precipitare

Influenţa suprafeţei de contact asupra vitezei de reacţie

Cu cacirct punctele de contact ale substanţelor reactante sunt mai numeroase cu atacirct viteza reacţiei va fi mai mare rarr majoritatea reacţiilor se desfăşoară mai rapid cacircnd reactanţii sunt icircn soluţie decacirct cacircnd reactanţii sunt icircn stare solidă sau dacă sunt icircn stare solidă mai rapid dacă sunt icircn stare fin divizată decacirct sub formă de cristale mari

Influenţa catalizatorilor asupra vitezei de reacţie

Cataliză omogenă ndash reacţii icircn care atacirct reactanţii cacirct şi catalizatorul se găsesc icircn aceeaşi stare de agregareCataliză eterogenă ndash reacţiile icircn care reactanţii şi catalizatorulse găsesc icircn stări de agregare diferite icircntre ei existacircnd suprafeţe de separaţieCataliza enzimatică ndash reacţii care au loc icircn organismele vii sub acţiunea enzimelor (catalizatori biologici)

Transformarea reactanţilor icircn produşi de reacţie necesită o anumită cantitate de energie numită energie de activare

Moleculele care se ciocnesc trebuie să participe la ciocnire cu suficientă energie cinetică (ciocniri eficace) pentru a atinge această energie minimă (energia de activare)

Gruparea moleculară formată temporar icircn urma atingerii energiei de activare se numeşte complex activat

Viteza unei reacţii poate fi crescută prin1 Creşterea numărului de ciocniri icircn unitatea de timp deci prin creşterea concentraţiei substanţelor reactante sau creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie2 Creşterea energiei cinetice a particulelor icircn ciocnire fapt realizabil prin creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie

Catalizatori şi procese catalitice

Catalizator ndash catalizatorul propriu-zis care determină creşterea vitezei de reacţie prin modificarea mecanismului de reacţie şi scăderea energiei de activare

Inhibitor ndash substanţe care micşorează viteza dereacţie intervenind icircn mecanismul de acţiune şi provocacircnd creşterea energiei de activare

Activitate catalitică ndash raportul dintre viteza reacţiei catalizate şi a reacţiei necatalizate exprimată icircn număr moli produs obţinut pe unitatea de suprafaţă a catalizatorului icircn unitatea de timp

Promotor ndash substanţă care măreşte acctivitatea catalizatorului Otravă ndash substanţă care reduce activitatea catalizatorului Selectivitatea unui catalizator ndash favorizarea unei singure reacţii chimice din mai multe posibile Autocataliza ndash procesul catalitic care are loc sub acţiunea unui produs de reacţie asupra reacţiei din care a rezultat

Page 14: Curs 12. Cinetica Chimica

Icircn sistemele eterogene

Rol hotăracirctor au

Suprafaţa de contact dintre substanţele reactante

Modul icircn care se produce difuzia substanţelor rezultate din reacţie

Alti factorii care influenţează viteza de reacţie

Natura reactanţilor - cel mai ldquoevidentrdquo factor care influenţează viteza dereacţie (practic tipul de desfăşurare a reacţiei chimice)

Catalizatorul ndash substanţă care modifică (creşte sau scade) viteza reacţiilorchimice intervenind in mecanismului de reacţie şi asiguracircnd o nouă cale de desfăşurare a reacţiei de energie mai joasă catalizatorul se regenerează la un moment dat icircn cadrul mecanismului de reacţie (se regăseşte neschimbat după reacţie)

Solventul ndash prin solvatarea speciilor chimice reactante se poate modifica ordinul de reacţie şi energia de activare

Lumina ndash pentru reacţiile fotochimice

Intensitatea curentului electric - pentru reacţiile electrolitice

Influenţa naturii reactanţilor asupra vitezei de reacţie

Desfăşurarea lentă a reacţiilor poate fi determinată de tipul de legături stabilite icircntre atomii reactanţilor posibilităţile de rearanjare şi legare ale acestora pentru formarea produşilor de reacţie starea de agregare a amestecului reactantUnele reacţii redox sunt lente (ruginirea fierului etc)

Icircn general reacţiile compuşilor disociaţi icircn ioni icircn soluţii apoase sunt reacţii rapide

Icircn această categorie se icircncadrează reacţiile de neutralizare şi de precipitare

Influenţa suprafeţei de contact asupra vitezei de reacţie

Cu cacirct punctele de contact ale substanţelor reactante sunt mai numeroase cu atacirct viteza reacţiei va fi mai mare rarr majoritatea reacţiilor se desfăşoară mai rapid cacircnd reactanţii sunt icircn soluţie decacirct cacircnd reactanţii sunt icircn stare solidă sau dacă sunt icircn stare solidă mai rapid dacă sunt icircn stare fin divizată decacirct sub formă de cristale mari

Influenţa catalizatorilor asupra vitezei de reacţie

Cataliză omogenă ndash reacţii icircn care atacirct reactanţii cacirct şi catalizatorul se găsesc icircn aceeaşi stare de agregareCataliză eterogenă ndash reacţiile icircn care reactanţii şi catalizatorulse găsesc icircn stări de agregare diferite icircntre ei existacircnd suprafeţe de separaţieCataliza enzimatică ndash reacţii care au loc icircn organismele vii sub acţiunea enzimelor (catalizatori biologici)

Transformarea reactanţilor icircn produşi de reacţie necesită o anumită cantitate de energie numită energie de activare

Moleculele care se ciocnesc trebuie să participe la ciocnire cu suficientă energie cinetică (ciocniri eficace) pentru a atinge această energie minimă (energia de activare)

Gruparea moleculară formată temporar icircn urma atingerii energiei de activare se numeşte complex activat

Viteza unei reacţii poate fi crescută prin1 Creşterea numărului de ciocniri icircn unitatea de timp deci prin creşterea concentraţiei substanţelor reactante sau creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie2 Creşterea energiei cinetice a particulelor icircn ciocnire fapt realizabil prin creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie

Catalizatori şi procese catalitice

Catalizator ndash catalizatorul propriu-zis care determină creşterea vitezei de reacţie prin modificarea mecanismului de reacţie şi scăderea energiei de activare

Inhibitor ndash substanţe care micşorează viteza dereacţie intervenind icircn mecanismul de acţiune şi provocacircnd creşterea energiei de activare

Activitate catalitică ndash raportul dintre viteza reacţiei catalizate şi a reacţiei necatalizate exprimată icircn număr moli produs obţinut pe unitatea de suprafaţă a catalizatorului icircn unitatea de timp

Promotor ndash substanţă care măreşte acctivitatea catalizatorului Otravă ndash substanţă care reduce activitatea catalizatorului Selectivitatea unui catalizator ndash favorizarea unei singure reacţii chimice din mai multe posibile Autocataliza ndash procesul catalitic care are loc sub acţiunea unui produs de reacţie asupra reacţiei din care a rezultat

Page 15: Curs 12. Cinetica Chimica

Alti factorii care influenţează viteza de reacţie

Natura reactanţilor - cel mai ldquoevidentrdquo factor care influenţează viteza dereacţie (practic tipul de desfăşurare a reacţiei chimice)

Catalizatorul ndash substanţă care modifică (creşte sau scade) viteza reacţiilorchimice intervenind in mecanismului de reacţie şi asiguracircnd o nouă cale de desfăşurare a reacţiei de energie mai joasă catalizatorul se regenerează la un moment dat icircn cadrul mecanismului de reacţie (se regăseşte neschimbat după reacţie)

Solventul ndash prin solvatarea speciilor chimice reactante se poate modifica ordinul de reacţie şi energia de activare

Lumina ndash pentru reacţiile fotochimice

Intensitatea curentului electric - pentru reacţiile electrolitice

Influenţa naturii reactanţilor asupra vitezei de reacţie

Desfăşurarea lentă a reacţiilor poate fi determinată de tipul de legături stabilite icircntre atomii reactanţilor posibilităţile de rearanjare şi legare ale acestora pentru formarea produşilor de reacţie starea de agregare a amestecului reactantUnele reacţii redox sunt lente (ruginirea fierului etc)

Icircn general reacţiile compuşilor disociaţi icircn ioni icircn soluţii apoase sunt reacţii rapide

Icircn această categorie se icircncadrează reacţiile de neutralizare şi de precipitare

Influenţa suprafeţei de contact asupra vitezei de reacţie

Cu cacirct punctele de contact ale substanţelor reactante sunt mai numeroase cu atacirct viteza reacţiei va fi mai mare rarr majoritatea reacţiilor se desfăşoară mai rapid cacircnd reactanţii sunt icircn soluţie decacirct cacircnd reactanţii sunt icircn stare solidă sau dacă sunt icircn stare solidă mai rapid dacă sunt icircn stare fin divizată decacirct sub formă de cristale mari

Influenţa catalizatorilor asupra vitezei de reacţie

Cataliză omogenă ndash reacţii icircn care atacirct reactanţii cacirct şi catalizatorul se găsesc icircn aceeaşi stare de agregareCataliză eterogenă ndash reacţiile icircn care reactanţii şi catalizatorulse găsesc icircn stări de agregare diferite icircntre ei existacircnd suprafeţe de separaţieCataliza enzimatică ndash reacţii care au loc icircn organismele vii sub acţiunea enzimelor (catalizatori biologici)

Transformarea reactanţilor icircn produşi de reacţie necesită o anumită cantitate de energie numită energie de activare

Moleculele care se ciocnesc trebuie să participe la ciocnire cu suficientă energie cinetică (ciocniri eficace) pentru a atinge această energie minimă (energia de activare)

Gruparea moleculară formată temporar icircn urma atingerii energiei de activare se numeşte complex activat

Viteza unei reacţii poate fi crescută prin1 Creşterea numărului de ciocniri icircn unitatea de timp deci prin creşterea concentraţiei substanţelor reactante sau creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie2 Creşterea energiei cinetice a particulelor icircn ciocnire fapt realizabil prin creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie

Catalizatori şi procese catalitice

Catalizator ndash catalizatorul propriu-zis care determină creşterea vitezei de reacţie prin modificarea mecanismului de reacţie şi scăderea energiei de activare

Inhibitor ndash substanţe care micşorează viteza dereacţie intervenind icircn mecanismul de acţiune şi provocacircnd creşterea energiei de activare

Activitate catalitică ndash raportul dintre viteza reacţiei catalizate şi a reacţiei necatalizate exprimată icircn număr moli produs obţinut pe unitatea de suprafaţă a catalizatorului icircn unitatea de timp

Promotor ndash substanţă care măreşte acctivitatea catalizatorului Otravă ndash substanţă care reduce activitatea catalizatorului Selectivitatea unui catalizator ndash favorizarea unei singure reacţii chimice din mai multe posibile Autocataliza ndash procesul catalitic care are loc sub acţiunea unui produs de reacţie asupra reacţiei din care a rezultat

Page 16: Curs 12. Cinetica Chimica

Influenţa naturii reactanţilor asupra vitezei de reacţie

Desfăşurarea lentă a reacţiilor poate fi determinată de tipul de legături stabilite icircntre atomii reactanţilor posibilităţile de rearanjare şi legare ale acestora pentru formarea produşilor de reacţie starea de agregare a amestecului reactantUnele reacţii redox sunt lente (ruginirea fierului etc)

Icircn general reacţiile compuşilor disociaţi icircn ioni icircn soluţii apoase sunt reacţii rapide

Icircn această categorie se icircncadrează reacţiile de neutralizare şi de precipitare

Influenţa suprafeţei de contact asupra vitezei de reacţie

Cu cacirct punctele de contact ale substanţelor reactante sunt mai numeroase cu atacirct viteza reacţiei va fi mai mare rarr majoritatea reacţiilor se desfăşoară mai rapid cacircnd reactanţii sunt icircn soluţie decacirct cacircnd reactanţii sunt icircn stare solidă sau dacă sunt icircn stare solidă mai rapid dacă sunt icircn stare fin divizată decacirct sub formă de cristale mari

Influenţa catalizatorilor asupra vitezei de reacţie

Cataliză omogenă ndash reacţii icircn care atacirct reactanţii cacirct şi catalizatorul se găsesc icircn aceeaşi stare de agregareCataliză eterogenă ndash reacţiile icircn care reactanţii şi catalizatorulse găsesc icircn stări de agregare diferite icircntre ei existacircnd suprafeţe de separaţieCataliza enzimatică ndash reacţii care au loc icircn organismele vii sub acţiunea enzimelor (catalizatori biologici)

Transformarea reactanţilor icircn produşi de reacţie necesită o anumită cantitate de energie numită energie de activare

Moleculele care se ciocnesc trebuie să participe la ciocnire cu suficientă energie cinetică (ciocniri eficace) pentru a atinge această energie minimă (energia de activare)

Gruparea moleculară formată temporar icircn urma atingerii energiei de activare se numeşte complex activat

Viteza unei reacţii poate fi crescută prin1 Creşterea numărului de ciocniri icircn unitatea de timp deci prin creşterea concentraţiei substanţelor reactante sau creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie2 Creşterea energiei cinetice a particulelor icircn ciocnire fapt realizabil prin creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie

Catalizatori şi procese catalitice

Catalizator ndash catalizatorul propriu-zis care determină creşterea vitezei de reacţie prin modificarea mecanismului de reacţie şi scăderea energiei de activare

Inhibitor ndash substanţe care micşorează viteza dereacţie intervenind icircn mecanismul de acţiune şi provocacircnd creşterea energiei de activare

Activitate catalitică ndash raportul dintre viteza reacţiei catalizate şi a reacţiei necatalizate exprimată icircn număr moli produs obţinut pe unitatea de suprafaţă a catalizatorului icircn unitatea de timp

Promotor ndash substanţă care măreşte acctivitatea catalizatorului Otravă ndash substanţă care reduce activitatea catalizatorului Selectivitatea unui catalizator ndash favorizarea unei singure reacţii chimice din mai multe posibile Autocataliza ndash procesul catalitic care are loc sub acţiunea unui produs de reacţie asupra reacţiei din care a rezultat

Page 17: Curs 12. Cinetica Chimica

Influenţa suprafeţei de contact asupra vitezei de reacţie

Cu cacirct punctele de contact ale substanţelor reactante sunt mai numeroase cu atacirct viteza reacţiei va fi mai mare rarr majoritatea reacţiilor se desfăşoară mai rapid cacircnd reactanţii sunt icircn soluţie decacirct cacircnd reactanţii sunt icircn stare solidă sau dacă sunt icircn stare solidă mai rapid dacă sunt icircn stare fin divizată decacirct sub formă de cristale mari

Influenţa catalizatorilor asupra vitezei de reacţie

Cataliză omogenă ndash reacţii icircn care atacirct reactanţii cacirct şi catalizatorul se găsesc icircn aceeaşi stare de agregareCataliză eterogenă ndash reacţiile icircn care reactanţii şi catalizatorulse găsesc icircn stări de agregare diferite icircntre ei existacircnd suprafeţe de separaţieCataliza enzimatică ndash reacţii care au loc icircn organismele vii sub acţiunea enzimelor (catalizatori biologici)

Transformarea reactanţilor icircn produşi de reacţie necesită o anumită cantitate de energie numită energie de activare

Moleculele care se ciocnesc trebuie să participe la ciocnire cu suficientă energie cinetică (ciocniri eficace) pentru a atinge această energie minimă (energia de activare)

Gruparea moleculară formată temporar icircn urma atingerii energiei de activare se numeşte complex activat

Viteza unei reacţii poate fi crescută prin1 Creşterea numărului de ciocniri icircn unitatea de timp deci prin creşterea concentraţiei substanţelor reactante sau creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie2 Creşterea energiei cinetice a particulelor icircn ciocnire fapt realizabil prin creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie

Catalizatori şi procese catalitice

Catalizator ndash catalizatorul propriu-zis care determină creşterea vitezei de reacţie prin modificarea mecanismului de reacţie şi scăderea energiei de activare

Inhibitor ndash substanţe care micşorează viteza dereacţie intervenind icircn mecanismul de acţiune şi provocacircnd creşterea energiei de activare

Activitate catalitică ndash raportul dintre viteza reacţiei catalizate şi a reacţiei necatalizate exprimată icircn număr moli produs obţinut pe unitatea de suprafaţă a catalizatorului icircn unitatea de timp

Promotor ndash substanţă care măreşte acctivitatea catalizatorului Otravă ndash substanţă care reduce activitatea catalizatorului Selectivitatea unui catalizator ndash favorizarea unei singure reacţii chimice din mai multe posibile Autocataliza ndash procesul catalitic care are loc sub acţiunea unui produs de reacţie asupra reacţiei din care a rezultat

Page 18: Curs 12. Cinetica Chimica

Influenţa catalizatorilor asupra vitezei de reacţie

Cataliză omogenă ndash reacţii icircn care atacirct reactanţii cacirct şi catalizatorul se găsesc icircn aceeaşi stare de agregareCataliză eterogenă ndash reacţiile icircn care reactanţii şi catalizatorulse găsesc icircn stări de agregare diferite icircntre ei existacircnd suprafeţe de separaţieCataliza enzimatică ndash reacţii care au loc icircn organismele vii sub acţiunea enzimelor (catalizatori biologici)

Transformarea reactanţilor icircn produşi de reacţie necesită o anumită cantitate de energie numită energie de activare

Moleculele care se ciocnesc trebuie să participe la ciocnire cu suficientă energie cinetică (ciocniri eficace) pentru a atinge această energie minimă (energia de activare)

Gruparea moleculară formată temporar icircn urma atingerii energiei de activare se numeşte complex activat

Viteza unei reacţii poate fi crescută prin1 Creşterea numărului de ciocniri icircn unitatea de timp deci prin creşterea concentraţiei substanţelor reactante sau creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie2 Creşterea energiei cinetice a particulelor icircn ciocnire fapt realizabil prin creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie

Catalizatori şi procese catalitice

Catalizator ndash catalizatorul propriu-zis care determină creşterea vitezei de reacţie prin modificarea mecanismului de reacţie şi scăderea energiei de activare

Inhibitor ndash substanţe care micşorează viteza dereacţie intervenind icircn mecanismul de acţiune şi provocacircnd creşterea energiei de activare

Activitate catalitică ndash raportul dintre viteza reacţiei catalizate şi a reacţiei necatalizate exprimată icircn număr moli produs obţinut pe unitatea de suprafaţă a catalizatorului icircn unitatea de timp

Promotor ndash substanţă care măreşte acctivitatea catalizatorului Otravă ndash substanţă care reduce activitatea catalizatorului Selectivitatea unui catalizator ndash favorizarea unei singure reacţii chimice din mai multe posibile Autocataliza ndash procesul catalitic care are loc sub acţiunea unui produs de reacţie asupra reacţiei din care a rezultat

Page 19: Curs 12. Cinetica Chimica

Transformarea reactanţilor icircn produşi de reacţie necesită o anumită cantitate de energie numită energie de activare

Moleculele care se ciocnesc trebuie să participe la ciocnire cu suficientă energie cinetică (ciocniri eficace) pentru a atinge această energie minimă (energia de activare)

Gruparea moleculară formată temporar icircn urma atingerii energiei de activare se numeşte complex activat

Viteza unei reacţii poate fi crescută prin1 Creşterea numărului de ciocniri icircn unitatea de timp deci prin creşterea concentraţiei substanţelor reactante sau creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie2 Creşterea energiei cinetice a particulelor icircn ciocnire fapt realizabil prin creşterea temperaturii icircn sistemul de reacţie

Catalizatori şi procese catalitice

Catalizator ndash catalizatorul propriu-zis care determină creşterea vitezei de reacţie prin modificarea mecanismului de reacţie şi scăderea energiei de activare

Inhibitor ndash substanţe care micşorează viteza dereacţie intervenind icircn mecanismul de acţiune şi provocacircnd creşterea energiei de activare

Activitate catalitică ndash raportul dintre viteza reacţiei catalizate şi a reacţiei necatalizate exprimată icircn număr moli produs obţinut pe unitatea de suprafaţă a catalizatorului icircn unitatea de timp

Promotor ndash substanţă care măreşte acctivitatea catalizatorului Otravă ndash substanţă care reduce activitatea catalizatorului Selectivitatea unui catalizator ndash favorizarea unei singure reacţii chimice din mai multe posibile Autocataliza ndash procesul catalitic care are loc sub acţiunea unui produs de reacţie asupra reacţiei din care a rezultat

Page 20: Curs 12. Cinetica Chimica

Catalizatori şi procese catalitice

Catalizator ndash catalizatorul propriu-zis care determină creşterea vitezei de reacţie prin modificarea mecanismului de reacţie şi scăderea energiei de activare

Inhibitor ndash substanţe care micşorează viteza dereacţie intervenind icircn mecanismul de acţiune şi provocacircnd creşterea energiei de activare

Activitate catalitică ndash raportul dintre viteza reacţiei catalizate şi a reacţiei necatalizate exprimată icircn număr moli produs obţinut pe unitatea de suprafaţă a catalizatorului icircn unitatea de timp

Promotor ndash substanţă care măreşte acctivitatea catalizatorului Otravă ndash substanţă care reduce activitatea catalizatorului Selectivitatea unui catalizator ndash favorizarea unei singure reacţii chimice din mai multe posibile Autocataliza ndash procesul catalitic care are loc sub acţiunea unui produs de reacţie asupra reacţiei din care a rezultat