Život je džungle. Člověk se pořád za něčím honí.

Maturitní otázky-4 (1.část)

1. března 2007 v 22:34 |  Maturitní otázky z chemie
4. CHEMICKÉ REAKCE
­ základní pojmy z termodynamiky - vnitřní energie, teplo, teplota, tepelná kapacita, děje izobarické, izotermické, izochorické - stavová rovnice
­ další termodynamické pojmy - dynamická rovnováha, enthalpie, entropie, Gibsova a Helmhotzova energie
­ termodynamické zákony, slučovací a spalná tepla, tepelné zabarvení r.
­ chemické rovnováhy, rychlost chemické reakce, posouvání chemických r.
­ katalyzátor a aktivační komplex, aktivační energie
­ druhy reakcí - acidobazické, redoxní, srážecí, komplexotvorné

Chemická reakce:

Ø děj, při kterém se za vhodných vnějších podmínek mění výchozí látky (reaktanty) na jiné látky - produkty reakce, r. a p. někdy souhrnně nazýváme reakční složky
Ø reaktanty se dále rozdělují:
a) substráty - látky, jejichž přeměna nás zajímá
b) činidla - látky nezbytné k tomu, aby jejich interakcí se substrátem tato přeměna mohla nastat
Ø vzájemné působení základních stavebních částic výchozích látek (atomů, molekul, iontů), dochází ke spojování, oddělování či přeskupování atomových jader za takové současné změny v rozložení elektronů, která vede ke vzniku stálejších struktur - velice energeticky výhodné
Ø děj, při němž některé (nebo všechny) vazby mezi atomy v molekulách výchozích látek zanikají a vytvářejí se nové vazby, a tedy i molekuly nových látek - produktů
Ø k popisu reakce se používá chemické rovnice
a) jednoduchá reakce - probíhá tak, že výchozí látky se mění přímo na produkty způsobem, který udává chemická rovnice
b) složená reakce - vzniká řada meziproduktů, jediná chem. rovnice nemůže vystihnout její skutečný průběh (reakční mechanismus - rozložení složené reakce na řadu dílčích jednoduchých reakcí)

Třídění reakcí podle:

1) POČTU FÁZÍ V REAKČNÍ SMĚSI
a) reakce homogenní - reakce, při kterých jsou všechny reakční složky v jedné fázi (zpravidla plynné nebo kapalné)
b) reakce heterogenní - reakce probíhající na fázovém rozhraní reaktantů, které jsou v různém skupenství - zvláštním typem heterogenních reakcí jsou reakce srážecí, při kterých je alespoň jeden z produktů v pevné fázi (jako sraženina = der Niederschlag)
2) VNĚJŠÍCH ZMĚN PŘI REAKCI
a) Reakce skladné (syntetické, syntézy) - reakce, při kterých se jednodušší výchozí látky slučují (skládají) a vznikají látky složitější, výchozí látky mohou být prvky nebo sloučeniny, např.: N2 + 3 H2 2 NH3, mezi skladné reakce patří i reakce adiční (v org. chemii) - k molekule substrátu se přidává (aduje) molekula činidla, při adičních reakcích obvykle zanikají násobné vazby, např.: CH2=CH2 + H2 CH3-CH3
b) Reakce rozkladné (disociační, disociace) - reakce, při kterých se složitější látky štěpí (disociují) na látky jednodušší, jsou opakem reakcí skladných např.: CaCO3 CaO + CO2, mezi rozkladné reakce patří i eliminace - opakem adice, z molekuly se odštěpuje její menší část, často se vytváří násobná vazba
c) Substituční reakce (záměnné) - reakce, při nichž jsou atom nebo skupina atomů (funkční skupina)v molkekule dané sloučeniny vyměněny za jiný atom nebo skupinu atomů, celkový počet částic se v průběhu reakce nemění, patří mezi nejběžnější reakce organických látek, např.: CuSO4 + Fe FeSO4 + Cu
d) Podvojné přeměny (konverze) - spřažením dvou záměnných reakcí vznikají podvojné přeměny, např.: NaCl + H2SO4 NaHSO4 + HCl
3) VAZEBNÝCH ZMĚN
a) Štěpení vazeb
i) štěpí-li se kovalentní vazba mezi atomy se stejnou nebo blízkou elektronegativitou, pak je štěpení symetrické (tento děj se nazývá homolýza kovalentní vazby), každá ze vzniklých částic si ponechá jeden elektron a přechodně tak vznikají reaktivní částice - radikály
ii) přiheterolýze (nesymetrické štěpení) kovalentní vazby vznikají ionty - elektronový pár z původní vazby si ponechá jen jedna ze vzniklých dvou částic, při štěpení vazby vznikají z původní částice zpravidla dvě částice nové
b) Vznik nových vazeb - vznikem nové vazby se většinou spojí dvě dosud samostatné částice v jeden celek, nově vzniklá vazba může být kovalentní, koordinačně kovalentní nebo iontová
c) Současné štěpení některých a vznik jiných vazeb - navenek se jeví jako přenos atomů či atomových skupin, jako substituce jednoho atomu či skupiny atomů v molekule jiným atomem nebo skupinou atomů, jako adice činidla na molekuly substrátu, jako eliminace atomů z molekuly, nebo přesmyky - reakce, při kterých dochází k přeskupení atomů uvnitř molekuly (u org. sloučenin)
4) REAGUJÍCÍCH ČÁSTIC
a) Reakce molekulové - všechny reakční složky v průběhu celé reakce jsou elektroneutrální molekuly, např.: NO2 + CO No + CO2
b) Reakce radikálové - složité reakce, kterých se jako nestálé, velmi reaktivní meziprodukty účastní částice s nepárovými elektrony - radikály, většina radikálových reakcí probíhá řetězovým mechanismem
c) Reakce iontové - reakce probíhající ve vodném prostředí nebo v jiných polárních rozpouštědlech, iontový charakter má většina reakcí anorganických látek
5) PŘENÁŠENÝCH ČÁSTIC
a) Reakce redukčně-oxidační (redoxní) - reakce, při nichž dochází k jinému rozdělení nebo přenosu elektronů mezi reakčními složkami, některé atomy elektrony přijímají (redukují se), jiné je ztrácejí (oxidují se), průvodním znakem oxidace atomu v molekule je zvětšení jeho kladného oxidačního čísla nebo zmenšení záporného oxidačního čísla, u redukce je tomu naopak
b) Reakce protolitické - reakce, při kterých dochází k přenosu protonů H+, látka, která v průběhu protolitické reakce proton uvolňuje, se nazývá kyselina (lat. acidum), látka, která proton přijímá, se nazývá zásada (báze) acidobazické reakce např.: HCl + H2O H3O+ + Cl-, NH3 + H2O NH4 + OH-
c) Reakce koordinační (komplexotvorné) - vyznačují se jiným rozdělením nebo přeosem celých skupin atomů, např.: CuSO4 + 4 H2O [Cu(H2O)4SO4]

Kinetika chemických reakcí (reakční kinetika)

Předmět reakční kinetiky

Ø studuje rychlosti těch chemických reakcí, které jsou z energetického hlediska uskutečnitelné, a zabývá se faktory, které tuto rychlost ovlivňují, konečným cílem je objasnění reakčních mechanismů

Reakce izolované a současné (simultánní)

Ø dělení reakcí: izolované (probíhají v soustavě samy)
simultánní (současně probíhá v soustavě několik různých reakcí):
a) reakce zvratné - z reaktantů vznikají produkty a současně z produktů zpět reaktanty, s danou reakcí probíhá reakce zpětná, např.: H2 + I2 2 HI
b) reakce bočné - výchozí látky reagují za vzniku různých produktů, A + B C
D
c) reakce následné (konsekutivní) - produkt reakce je výchozí látkou reakce následující, A B C … P, mezi následné reakce patří i reakce řetězové - celý řetězec reakcí zahajují reakce iniciační (vytvářejí se první radikály), následuje sled reakcí propagačních (vytvářejí se produkty a další radikály) a sled reakcí uzavírají reakce terminační (dochází k vymizení radikálů nebo spotřebování reaktantů) reakce

Reakční rychlost

Ø N2 + 3 H2 2 NH3 - rychlost chemické reakce se dá vyjádřit rychlostí, jakou ubývá dusík nebo vodík, nebo jakou se tvoří amoniak - probíhá-li reakce za konstantního objemu, je každá z těchto rychlostí úměrná okamžité hodnotě molární koncentrace výchozích látek, koncentrace se v průběhu reakce mění a mění se tedy i rychlost reakce
Ø okamžitá rychlost reakce se definuje vztahy:

Kinetická (rychlostní) rovnice chemické reakce, molekularita a řád reakce

Ø má-li dojít k reakci, musí se částice výchozích látek srazit
Ø počet srážejících se částic udává molekularita reakce
Ø nejběžnější je srážka dvou částic - bimolekulární reakce: A + B produkty
Ø rychlost reakce je přímo úměrná součinu okamžitých koncentrací výchozích látek
Ø konstanta úměrnosti k, je závislá na teplotě, nazývá se rychlostní konstanta, tuto závislost vystihuje kinetická rovnice:v = k [A] [B]
Ø jde-li o obecnou složenou reakci: Aa + Bb + Cc produkty , potom její kinetická rovnice je: v = k[A]α[B]β[C]γ, součet exponentů α + β + γ se nazývá řád reakce (reakční řád)
Ø teplotou je možno výrazně ovlivnit rychlost reakce

Teorie aktivovaného komplexu

Ø aktivační energie Ea - rovna energii potřebné k rozštěpení zanikajících vazeb vznikajících látek
Ø teorie aktivovaného komplexu - předpokládá, že současně s oslabováním původních vazeb v molekulách výchozích látek se začínají vytvářet i nové vazby mezi atomy různých molekul, vzniká nestálý celek - aktivovaný komplex
Ø v dalším průběhu reakce se buď původní zeslabené vazby zcela přeruší a vytvoří se vazby nové (vzniknou produkty reakce), nebo se aktivovaný komplex rozpadne zpět na výchozí látky

Katalýza

= ovlivňování rychlosti chemické reakce přidáváním katalyzátoru do reakční soustavy
Ø katalyzátor - látka, která zvyšuje rychlost chemické reakce, ale sama se chemickou reakcí nemění, vede reakci jiným reakčním mechanismem, u kterého je aktivační energie každé dílčí reakce menší než je aktivační energie původní reakce, která probíhala bez katalyzátoru, katalyzovaná reakce proto probíhá rychleji

Katalyzátory a inhibitory

Ø katalýza může být homogenní nebo heterogenní, mezi časté homogenní katalyzátory patří kyseliny a zásady (acidobazická katalýza)
Ø mnohé redoxní reakce jsou katalizovány přítomností iontů
Ø je-li reakce katalizována některým z produktů reakce, nazývá se autokatalitická
Ø některé katalyzátory jsou selektivní - vedou reakci ke vzniku zcela určitých produktů
Ø mezi vysoce selektivní katalyzátory patří enzymy - jejich selektivita je dána tím, že k vazbě enzymu na danou látku (substrát), může dojít jen při vhodné prostorové struktuře enzymu i substrátu
Ø heterogenní katalýza - katalyzátor je zpravidla pevná fáze s velkým povrchem, zatímco reaktanty jsou plyny nebo kapaliny (syntéza amoniaku z prvků, katalyzovaná práškovým železem)
Ø inhibitory - látky, které reakce zpomalují, lze je rozdělit na stabilizátory a katalytické jedy
Ø stabilizátory - látky, které reagují s radikály (meziprodukty řetězových reakcí), a tím řetězovou reakci zastaví
Ø katalytické jedy - zabraňují působení katalyzátorů (např. četné organické sloučeniny obsahující síru)

Energetika chemických reakcí

Chemická energetika

Ø termodynamika - zabývá se energetickou stránkou soustav a změnami v těchto soustavách vyvolanými změnami vnějších i vnitřních podmínek (změnou tlaku, teploty, složení,…)
Ø chemická termodynamika - zabývá se zejména energetickou bilancí chemických dějů, jejich uskutečnitelností (z energetického hlediska) a rovnováhami, které se v reakčních směsích ustaví, vyčleníme-li rozsáhlou část zabývající se chemickými rovnováhami, zůstanechemická energetika - obsahuje základy termodynamiky, energetickou bilance chemických dějů

Základní znaky chemické termodynamiky

Ø termodynamika studuje soustavy jako celek, bez ohledu na strukturu částic tvořících soustavu a na mechanismus dějů probíhajících při přechodu z jednoho stavu soustavy do druhého
Ø je možno určit, zda daný děj je z energetického hlediska uskutečnitelný, nelze však stanovit, za jakou dobu a za jakých dalších podmínek proběhne
Ø stav soustavy - je určen souhrnem stavových funkcí - vedle měřitelných stavových funkcí (p, T, V,…) se zavádějí nové termodynamické funkce (U, H, S, A, G)
Ø termodynamický děj - přechod z jednoho stavu soustavy do druhého, může být vratný (reverzibilní) nebo nevratný (ireverzibilní)
Ø při vratném ději prochází soustava velkým počtem malých stavových změn, při kterých je stále v rovnováze s okolím, tento děj lze kdykoliv zastavit a vrátit do původního stavu
Ø přejde-li soustava z jednoho stavu do druhého jiným způsobem, je tento děj nevratný
Ø všechny děje probíhající samovolně (bez dodání energie) jsou nevratné
Ø děje můžou být izotermické (T = konst.), izobarické (p = konst.), izochorické (V = konst.) a adiabatické (soustava je tepelně izolovaná)
 

6 lidí ohodnotilo tento článek.

Komentáře

Zobrazit vše (625)
Zobrazit starší komentáře

601 FebbQuinge FebbQuinge | E-mail | Web | 30. září 2017 v 22:58 | Reagovat

get business loan
<a href="https://paydaykmae.com">cash advance</a>
same day loans no credit
<a href="https://paydaykmae.com">cash advance online</a> ’

602 FvteHosque FvteHosque | E-mail | Web | 30. září 2017 v 23:14 | Reagovat

bad credit payday loan
<a href="https://loansonlinevaec.org">loans payday</a>
need loan
<a href=https://loansonlinevaec.org>online payday loan</a> ’

603 Henryhip Henryhip | E-mail | Web | 1. října 2017 v 15:39 | Reagovat

m <a href= http://canadianpharmctr.com >pharmacy worldwide delivery</a> sorry <a href=http://canadianpharmctr.com>pharmacy worldwide delivery</a> canadian pharmacy

604 Terryroula Terryroula | E-mail | Web | 1. října 2017 v 16:01 | Reagovat

s <a href= http://modafinilctr.com >provigil generic</a> scene <a href=http://modafinilctr.com>buy provigil online</a> buy modafinil

605 Terryroula Terryroula | E-mail | Web | 1. října 2017 v 17:05 | Reagovat

k <a href= http://amoxilctr.com >cheap amoxicillin</a> walk <a href=http://amoxilctr.com>amoxil quality medication</a> cheap amoxicillin

606 Henryhip Henryhip | E-mail | Web | 1. října 2017 v 17:47 | Reagovat

r <a href= http://canadianpharmctr.com >online pharmacy</a> set <a href=http://canadianpharmctr.com>pharmacy customer service</a> online pharmacy

607 LmtbAbnots LmtbAbnots | E-mail | Web | 2. října 2017 v 23:46 | Reagovat

cialis 10mg vs 20mg - http://cialisovnnc.com/
cialis online discount <a href=http://cialisovnnc.com/>online cialis</a> ’

608 BvevUniown BvevUniown | E-mail | Web | 4. října 2017 v 2:44 | Reagovat

sublingual viagra
<a href="http://ericviaed.com/">viagra</a>
new viagra
<a href=http://ericviaed.com/>viagra buy</a> ’

609 Jtnbowerse Jtnbowerse | E-mail | Web | 4. října 2017 v 4:28 | Reagovat

fast loans
<a href="https://paydayloamec.com/">cash advance online</a>
approved payday loans
<a href=https://paydayloamec.com/>payday loans online</a> ’

610 MuntrBealo MuntrBealo | E-mail | Web | 4. října 2017 v 4:54 | Reagovat

viagra online discount
<a href="http://sexviagen.com/">generic viagra</a>
viagra pills for sale
<a href="http://sexviagen.com/">cheap viagra</a> ’

611 Debxtovire Debxtovire | E-mail | Web | 5. října 2017 v 6:55 | Reagovat

viagra natural - http://sexviagen.com/
buy brand name viagra <a href="http://sexviagen.com/">viagra online</a> ’

612 Fnveeagony Fnveeagony | E-mail | Web | 7. října 2017 v 10:49 | Reagovat

can payday loan companies sue - https://paydaybdrfs.com/
100 approval bad credit payday loans <a href=https://paydaybdrfs.com/>best payday loans</a> ’

613 KlmfsfCydrab KlmfsfCydrab | E-mail | Web | 7. října 2017 v 12:33 | Reagovat

buy cialis soft tabs - https://cheapcheapcialis.com/
cialis overnight delivery <a href=https://cheapcheapcialis.com/>cialis pills</a> ’

614 Bbtbaquaks Bbtbaquaks | E-mail | Web | 12. října 2017 v 14:54 | Reagovat

viagra low cost
<a href="http://viagraonline-getonl.com/">buy viagra</a>
pfizer viagra online
<a href=http://viagraonline-getonl.com/>generic viagra</a> ’

615 Egqeguerly Egqeguerly | E-mail | Web | 19. října 2017 v 4:15 | Reagovat

loan payday
<a href="https://loansczne.com/">instant payday loans</a>
instant payday loans
<a href=https://loansczne.com/>payday loans online</a> ’

616 Osngbagony Osngbagony | E-mail | Web | 20. října 2017 v 9:39 | Reagovat

Great looking internet site. Presume you did a great deal of your own coding.

617 Bnrfsgriste Bnrfsgriste | E-mail | Web | 24. října 2017 v 5:29 | Reagovat

generic viagra review - http://genericviagra-onat24.com/
uk viagra <a href=http://genericviagra-onat24.com/>generic viagra online</a> ’

618 KrtbpAntisk KrtbpAntisk | E-mail | Web | 24. října 2017 v 18:55 | Reagovat

buy cheap generic cialis - http://buycialis-menrxonil.com/
cialis 20mg effects <a href=http://buycialis-menrxonil.com/>buy cialis</a> ’

619 Isbvaliela Isbvaliela | E-mail | Web | 26. října 2017 v 9:35 | Reagovat

You have got awesome thing these.

620 Ssdfbfaliela Ssdfbfaliela | E-mail | Web | 30. října 2017 v 19:11 | Reagovat

fresno california - http://paydayloanscerv365.org/
quick loans online <a href=http://paydayloanscerv365.org/>cash advance loans</a> ’

621 Ldbgsoulge Ldbgsoulge | E-mail | Web | 31. října 2017 v 22:46 | Reagovat

online long term payday loans - https://cashcevth.com
installment loan <a href=https://cashcevth.com>cash advance loans</a> ’

622 Bwbhgriste Bwbhgriste | E-mail | Web | 7. listopadu 2017 v 4:28 | Reagovat

how much is viagra - http://ericviaed.com/
is generic viagra real <a href=http://ericviaed.com/>buy viagra cheap</a> ’

623 Bwbhgriste Bwbhgriste | E-mail | Web | 7. listopadu 2017 v 4:40 | Reagovat

order female viagra - http://ericviaed.com/
viagra expiration date <a href=http://ericviaed.com/>generic viagra online</a> ’

624 VsdvtyAripsy VsdvtyAripsy | E-mail | Web | 9. listopadu 2017 v 3:58 | Reagovat

viagra toronto - http://viagrapaoe.com
buy viagra in canada <a href=http://viagrapaoe.com>viagra uk</a> ’

625 rpf83q rpf83q | E-mail | Web | Pondělí v 23:20 | Reagovat

Due to recognize more upon your strength and space, we insist to deliberate over this thing with doctor if possible. It when one pleases helpful allowing for regarding you to hand-picked the dosage as we have a multifariousness of dosages in <a href="http://generic-viagra.us.org/ ">viagra generic</a> pill. This medication lets you elect according to your need. The wipes our erectile troubles unendingly from your life. Consulting with a doctor will be profitable because he will make someone aware of you nigh other medications that you are using. http://generic-viagra.us.org buy viagra is the PDE 5 inhibitor and may answer with some other medication.

Nový komentář

Přihlásit se
  Ještě nemáte vlastní web? Můžete si jej zdarma založit na Blog.cz.
 

Aktuální články

Reklama