Chemická kinetika
Chemická kinetika, nazývaná aj reakčná kinetika, skúma, ako rýchlo prebiehajú chemické reakcie. Zahŕňa štúdium toho, ako rôzne podmienky, ako napríklad teplota, tlak alebo použité rozpúšťadlo, ovplyvňujú rýchlosť reakcie. Chemickú kinetiku možno použiť aj na zistenie reakčných mechanizmov a prechodových stavov.
Základná myšlienka chemickej kinetiky sa nazýva teória zrážok. Tá hovorí, že aby reakcia prebehla, musia sa molekuly navzájom zraziť. Spôsoby zvyšovania rýchlosti reakcie preto musia zvyšovať počet nárazov. To sa dá dosiahnuť mnohými spôsobmi.
Pomocou experimentov je možné vypočítať reakčné rýchlosti, z ktorých možno získať rýchlostné zákony a rýchlostné konštanty. Rýchlostný zákon je matematický výraz, pomocou ktorého môžete vypočítať rýchlosť reakcie vzhľadom na koncentráciu činidiel.
Pri vyššej koncentrácii do seba molekuly ľahšie narážajú, a preto je rýchlosť reakcie väčšia.
Poradie reakcie
rovnováha má dynamický charakter
Existuje mnoho typov zákonov o sadzbách, ale najčastejšie sa používajú tieto:
- reakcia nulového poriadku: rýchlosť nezávisí od koncentrácie
- reakcia prvého rádu: rýchlosť závisí od koncentrácie len jedného reaktantu
- reakcia druhého rádu: rýchlosť závisí od koncentrácie dvoch reaktantov alebo od koncentrácie jedného reaktantu na druhú.
Na základe týchto údajov je možné uvažovať o mechanizme reakcie. Ak je napríklad druhého rádu, potom je pravdepodobné, že obe molekuly v reakcii sa spájajú počas kroku určujúceho rýchlosť. Tento krok je v mechanizme najťažší, pretože má najvyššiu aktivačnú energiu.
| · v · t · e Základné reakčné mechanizmy | |
| Nukleofilná substitúcia | Jednomolekulárna nukleofilná substitúcia (NS1) - Bimolekulárna nukleofilná substitúcia (NS2) - Nukleofilná aromatická substitúcia (NSAr) - Nukleofilná vnútorná substitúcia (NSi) |
| Jednomolekulová eliminácia (E1) - E1cB eliminačná reakcia - Bimolekulová eliminácia (E2) | |
| Elektrofilná adícia - Nukleofilná adícia - Adícia voľných radikálov - Cykloadícia | |
| Súvisiace témy | Elementárna reakcia - Molekularita - Stereochémia - Katalýza - Teória zrážok - Účinky rozpúšťadla - Tlačenie šípok |
| Chemická kinetika | |
Otázky a odpovede
Otázka: Čo je to chemická kinetika?
Odpoveď: Chemická kinetika, nazývaná aj reakčná kinetika, je štúdium toho, ako rýchlo prebiehajú chemické reakcie a ako rôzne podmienky, napríklad teplota, tlak alebo použité rozpúšťadlo, ovplyvňujú rýchlosť reakcie.
Otázka: Čo uvádza teória zrážok?
Odpoveď: Kolízna teória hovorí, že aby reakcia prebehla, molekuly sa musia navzájom zraziť. Spôsoby zvyšovania rýchlosti reakcie preto musia zvyšovať počet nárazov.
Otázka: Ako môžete vypočítať reakčné rýchlosti?
Odpoveď: Pomocou experimentov je možné vypočítať reakčné rýchlosti, z ktorých môžete získať rýchlostné zákony a rýchlostné konštanty.
Otázka: Čo je to rýchlostný zákon?
Odpoveď: Rýchlostný zákon je matematický výraz, pomocou ktorého môžete vypočítať rýchlosť reakcie vzhľadom na koncentráciu činidiel.
Otázka: Ako môžete zvýšiť rýchlosť reakcie?
Odpoveď: Rýchlosť reakcie možno zvýšiť zvýšením počtu zrážok medzi molekulami. To sa dá dosiahnuť mnohými spôsobmi, napríklad zmenou teploty, tlaku alebo použitého rozpúšťadla.
Otázka: Čo sú to prechodné stavy?
Odpoveď: Prechodné stavy sú medzistupne v chemických reakciách, ktoré vznikajú, keď reaktanty tvoria produkty a počas tohto procesu sa uvoľňuje alebo absorbuje energia.
