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 (819)
Zobrazit starší komentáře

801 nnsGause nnsGause | E-mail | Web | 10. června 2018 v 3:55 | Reagovat

buy brand viagra <a href="https://aluixnetwork.com/">buy cheap viagra</a> viagra pills <a href=https://aluixnetwork.com/>viagra without prescription</a>

802 ndgGrase ndgGrase | E-mail | Web | 10. června 2018 v 5:01 | Reagovat

free viagra sample <a href="http://bitcapblog.com ">viagra</a> viagra plus <a href="http://bitcapblog.com">viagra reviews</a>

803 nreGause nreGause | E-mail | Web | 10. června 2018 v 11:42 | Reagovat

purchase viagra <a href="http://susamsokagim.com">viagra canada</a> viagra online canadian pharmacy <a href=http://susamsokagim.com>cheap generic viagra</a>

804 nreGause nreGause | E-mail | Web | 10. června 2018 v 13:38 | Reagovat

how viagra works <a href="http://susamsokagim.com">viagra coupons</a> viagra pills <a href=http://susamsokagim.com>viagra from india</a>

805 where to buy viagra where to buy viagra | E-mail | Web | 11. června 2018 v 0:43 | Reagovat

order viagra
<a href=http://viagraxxx.org/>order viagra </a>
buy generic viagra online
<a href="http://viagraxxx.org/">generic viagra </a>

806 buy generic viagra online buy generic viagra online | E-mail | Web | 11. června 2018 v 3:29 | Reagovat

viagra prices
<a href=http://viagraxxx.org/>viagra online </a>
online viagra
<a href="http://viagraxxx.org/">cheap viagra </a>

807 online viagra online viagra | E-mail | Web | 11. června 2018 v 13:03 | Reagovat

cost of viagra 100mg
<a href=http://viagraxxx.org/>viagra without a doctor prescription </a>
viagra
<a href="http://viagraxxx.org/">buy viagra </a>

808 buying viagra buying viagra | E-mail | Web | 11. června 2018 v 20:14 | Reagovat

online viagra
<a href=http://viagraxxx.org/>cheap viagra </a>
order viagra
<a href="http://viagraxxx.org/">order viagra </a>

809 canadian viagra canadian viagra | E-mail | Web | 11. června 2018 v 23:33 | Reagovat

buying viagra
<a href=http://viagraxxx.org/>viagra 100mg pills for men </a>
where to buy viagra
<a href="http://viagraxxx.org/">viagra tablets </a>

810 xcbGrase xcbGrase | E-mail | Web | 12. června 2018 v 3:05 | Reagovat

does viagra work <a href="http://emtpartsstore.com/">viagra online</a> viagra uk sales <a href="http://emtpartsstore.com">when does viagra go generic</a>

811 bdsGause bdsGause | E-mail | Web | 12. června 2018 v 9:15 | Reagovat

home loans people bad credit <a href="https://cashadvanceonline.us.org">cash advance</a> check cash <a href=https://cashadvanceonline.us.org>3 month payday loans</a>

812 viagra prices viagra prices | E-mail | Web | 12. června 2018 v 9:26 | Reagovat

viagra generic
<a href=http://viagraxxx.org/>viagra sex </a>
cost of viagra 100mg
<a href="http://viagraxxx.org/">viagra without a doctor prescription </a>

813 viagra sex viagra sex | E-mail | Web | Středa v 1:27 | Reagovat

order viagra online
<a href=http://viagraxxx.org/>cost of viagra </a>
cheap viagra online
<a href="http://viagraxxx.org/">viagra uk </a>

814 bsdGause bsdGause | E-mail | Web | Středa v 14:09 | Reagovat

online loan <a href="https://onlinepaydayloan.us.org">3 month payday loans</a> can military get payday loans <a href=https://onlinepaydayloan.us.org>3 month payday loans</a>

815 bsdGause bsdGause | E-mail | Web | Středa v 16:33 | Reagovat

bad credit payday loans no fax <a href="https://onlinepaydayloan.us.org">advance cash payday loan</a> fast cash payday loan <a href=https://onlinepaydayloan.us.org>п»їpayday loans online</a>

816 bthGrase bthGrase | E-mail | Web | Pátek v 4:05 | Reagovat

american loans <a href="https://onlineloan.us.org">payday loans online no credit check instant approval</a> cash loans not payday loans <a href="https://onlineloan.us.org">online loans</a>

817 jjjGrase jjjGrase | E-mail | Web | Pátek v 4:24 | Reagovat

online loan <a href="https://payday-loans.us.org">payday loans online</a> fast cash loans <a href="https://payday-loans.us.org">payday loans</a>

818 nmnGrase nmnGrase | E-mail | Web | Včera v 12:54 | Reagovat

cialis 20mg <a href="http://cialisserfher.com/ ">buy cialis</a> purchase cialis <a href="http://cialisserfher.com/">buy cialis online</a>

819 fnsGause fnsGause | E-mail | Web | Dnes v 20:08 | Reagovat

online viagra <a href="https://holidayrentallorgues.com/">real viagra for sale</a> viagra australia <a href=https://holidayrentallorgues.com/>viagra oral</a>

Nový komentář

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

Aktuální články

Reklama