Prelegerea 7 Tema: Cinetica chimică Universitatea de Medicină și Farmacie ”N. Testemițanu” Catedra Chimie generală
Prelegerea 7
Tema: Cinetica chimică
Universitatea de Medicină și Farmacie ”N. Testemițanu”
Catedra Chimie generală
• Cinetica chimică – învățătura despre viteza
reacțiilor chimice și dependența ei de diferiți
factori (c, t, p, catalizatori etc.).
• Majoritatea reacțiilor chimice se realizează printr-o
serie de acte elementare intermediare. Totalitatea
actelor elementare din care se sumează procesul
chimic se numește mecanismul reacției chimice.
Există mecanisme:
• moleculare;
• ion-moleculare;
• ion-radicale;
• radical înlănțuite etc.
Reacțiile pot fi:
a) simple;
b) compuse;
c) omogene;
d) eterogene.
Viteza reacției chimice – variația cantității
(concentrației) substanțelor reactante în volumul dat într-o
unitate de timp.
în cazul produselor
inițiale
în cazul produselor
finale
Deci
Dependența vitezei reacției de concentrația
substanțelor reactante. Ordinul și
molecularitatea reacțiilor chimice
La temperatură constantă viteza reacției
chimice este direct proporțională cu produsul
dintre concentrația substanțelor reactante
(Postulatul de bază al cineticii chimice).
Pentru reacția aA + bB P
unde:
k – constanta de viteză a reacției
(viteza reacției când cA = cB =1);
n – ordinul reacției după substanța A;
m – ordinul reacției dupa substanța B.
Suma n+m – ordinul total al reacției.
• Ordinul reacției – suma exponenților puterilor
concentrațiilor în ecuația ce exprimă
dependența vitezei reacției de concentrația
substanțelor reactante.
• Se cunosc reacții de ordinul zero, întâi, doi,
trei.
• Ordinul poate fi și număr fracționar, el poate
avea și valoare negativă.
• Ordinul reacției se determină numai
experimental.
• Reacțiile chimice se mai clasifică după criteriul
de molecularitate, ce exprimă numărul de
molecule prin interacțiunea simultană a cărora
se realizează procesul chimic.
• Conform acestui criteriu deosebim reacții:
a)monomoleculare, I2 = 2I;
b)bimoleculare, H2 + I2 = 2HI;
c)trimoleculare, 2NO + H2 = N2O + H2O.
• Reacții de ordinul zero – reacțiile viteza
cărora nu depinde de concentrația substanțelor
reactante:
Integrăm ultima egalitate:
• După integrare obținem:
sau
• Reacții de ordinul întâi – viteza cărora
depinde de concentrația numai a uneia din
substanțele reactante.
• c0(A) – concentrația molară a substanței
reactante în momentul inițial;
• c(A) – concentrația molară a substanței
reactante în momentul de timp ;
c(A) = c0(A) – cx(A), unde
• cx(A) – cu cât s-a micșorat concentrația
substanței reactante către momentul .
Separăm variabilele:
Integrând această ecuație de la c0(A) până la cx(A)
(partea stângă) și de la 0 până la (partea dreaptă)
obținem:
de unde
sau
• Perioada de înjumătățire – intervalul de timp,
pe parcursul căruia reacționează jumătate din
cantitatea inițială de substanță (1/2).
Luând , obținem:
lg 2 = 0,301, iar k: