Појам брзине хемијске реакције
Сваки процес дешава се у одређеном временском интервалу одређеном брзином. Хемијске реакције карактерише брзина којом се реактанти претварају у производе реакције. У току хемијске реакције број честица реактаната се смањује, а честица производа повећава. Брзина хемијске реакције представља управо меру тог процеса нестајања, односно настајања супстанци током хемијске реакције.
Погледај ток замишљене реакције 2Х(g) → Y(g) у односу на време.
Реакције се међусобно веома разликују по брзини којом се дешавају. Област хемије која се бави проучавањем брзина хемијских реакција јесте хемијска кинетика.
Погледај примере трентутне и споре реакције. (Пређи клизачем улево.)
Да би наградиле производ реакције, честице реактаната морају се кретати, сударати и тим сударима трансформисати у производе реакције.
Погледај оглед који илуструје на који начин кретање честица представља услов хемијске реакције.
Кретањем се честице сударају, али не даје сваки судар између честица реактаната производ реакције. Судар при којем настају нове честице јесте ефикасан (успешан) судар.
Да би дошло до ефикасног судара честица реактанта, енергија честица мора бити једнака или већа од енергије активације.
Погледај дијаграм промене енергије на примеру реакције гасовите супстанце Х према једначини: 2Х(g) → Y(g) и прочитај описе.
У случају сложенијих молекула важна је и оријентација молекула у простору, то јест честице морају бити на правилан начин усмерене једна према другој при судару. Према томе, ако довољан број честица реактаната има енергију и оријентацију у простору такву да долази до ефикасних судара, десиће се реакција, и то приметном брзином.
Број честица супстанци које ће сударом наградити производ пропорционалан је количини супстанце и зависи од запремине посуде у којој се супстанце налазе (тј. зависи од концентрације супстанци).
Просечна брзина хемијске реакције између супстанци у одређеном временском интервалу може се мерити праћењем промене концентрације било којег учесника реакције.
Погледај кратак видео-приказ, табеларни и графички приказ промене концентрација учесника замишљене реакције 2Х(g) + Y(g) → Z(g). Уочи односе између концентрације учесника реакције, времена и брзине хемијске реакције.
Просечна брзина напредовања хемијске реакције може се изразити променом концентрације било којег учесника реакције, при чему се морају узети у обзир коефицијенти из хемијске једначине и чињеница да се концентрација реактаната с временом смањује.
Погледај изразе за просечну брзину реакције у односу на промене концентрација супстанци X, Y и Z, из замишљене реакције 2Х(g) + Y(g) → Z(g).
[latex]\nu=\frac{–\Delta c(X)}{2\Delta t}=\frac{–\Delta c(Y)}{\Delta t}=\frac{\Delta c(Z)}{\Delta t}[/latex]
Уколико се одреде просечне брзине напредовања реакције за све временске интервале, може се уочити да брзина хемијске реакције с временом опада. Опадање брзине реакције последица је мањег броја ефикасних судара између честица реактаната, јер се концентрације тих супстанци с временом смањују.
Испитивање кинетике једне хемијске реакције захтева примену различитих метода да би се одредила промена концентрације учесника реакције током времена. То су најчешће различите методе засноване на мерењима масе талога, одређивању интензитета боје, одређивању запремине гасовитих учесника реакције и др. На основу тих мерења одређује се просечна брзина хемијске реакције, а затим се може пратити ток реакције и објаснити начин на који се дата реакција дешава.
Размисли и одговори
Oве задатке радиш у свесци.
Одговоре можеш проверити кликом на линк испод.
1. Који су услови потребни да би се десила хемијска реакција?
2. Због чега честице у воденим растворима брже реагују него честице
супстанци чврстог агрегатног стања?
3. Напиши израз за брзину реакције S(s) + O2(g) → SO2(g) као промену
концентрације кисеоника у јединици времена.
4. На који се начин одређује просечна брзина хемијске реакције?
Који се све називи користе за ту величину?
5. Нацртај график промене концентрације свих учесника реакције 2А(g) → Б(g)
у зависности од времена.