2,619 matches
-
compararea vitezelor diferitelor reacții, efectuate la aceeași temperatură și în aceleași condiții de reacție. 3.2.1. Dependența constantei de viteză de diferiți factori fizici Constanta de viteză depinde de o serie de factori cum sunt: temperatura, presiunea, prezența unor catalizatori, proprietățile mediului de reacție (pH, vâscozitate, constantă dielectrică, forță ionică), astfel încât se poate scrie: k = f (T, p, catalizatori, mediu de reacție) 42 3.2.1.1. Influența temperaturii Diferitele observații experimentale arată că la o creștere a temperaturii cu
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
de viteză de diferiți factori fizici Constanta de viteză depinde de o serie de factori cum sunt: temperatura, presiunea, prezența unor catalizatori, proprietățile mediului de reacție (pH, vâscozitate, constantă dielectrică, forță ionică), astfel încât se poate scrie: k = f (T, p, catalizatori, mediu de reacție) 42 3.2.1.1. Influența temperaturii Diferitele observații experimentale arată că la o creștere a temperaturii cu 100C, viteza de reacție crește de două până la patru ori, în cele mai multe cazuri. Pentru caracterizarea acestei dependențe s-a
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
numai la presiuni foarte ridicate, de mii de atmosfere. În cazul reacțiilor ionice, dimoleculare, creșterea presiunii mărește viteza de reacție și datorită efectului electrostatic ce apare între ioni. Dispariția sarcinilor electrice micșorează viteza de reacție. 3.2.1.3. Influența catalizatorilor Cataliza este fenomenul de mărire a vitezei de reacție în urma introducerii în sistem a unor substanțe numite catalizatori. Aceștia participă la reacție dar nu se consumă, ei se regăsesc neschimbați la sfârșitul acesteia. Cataliza poate fi omogenă, când catalizatorul și
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
de reacție și datorită efectului electrostatic ce apare între ioni. Dispariția sarcinilor electrice micșorează viteza de reacție. 3.2.1.3. Influența catalizatorilor Cataliza este fenomenul de mărire a vitezei de reacție în urma introducerii în sistem a unor substanțe numite catalizatori. Aceștia participă la reacție dar nu se consumă, ei se regăsesc neschimbați la sfârșitul acesteia. Cataliza poate fi omogenă, când catalizatorul și componentele sistemului se găsesc în aceeași fază și poate fi eterogenă, când catalizatorul constituie o fază separată. Trebuie
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
Influența catalizatorilor Cataliza este fenomenul de mărire a vitezei de reacție în urma introducerii în sistem a unor substanțe numite catalizatori. Aceștia participă la reacție dar nu se consumă, ei se regăsesc neschimbați la sfârșitul acesteia. Cataliza poate fi omogenă, când catalizatorul și componentele sistemului se găsesc în aceeași fază și poate fi eterogenă, când catalizatorul constituie o fază separată. Trebuie subliniat faptul că acești catalizatori sunt substanțe. Există și alte influențe, de exemplu forme de energie care pot crește viteza de
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
sistem a unor substanțe numite catalizatori. Aceștia participă la reacție dar nu se consumă, ei se regăsesc neschimbați la sfârșitul acesteia. Cataliza poate fi omogenă, când catalizatorul și componentele sistemului se găsesc în aceeași fază și poate fi eterogenă, când catalizatorul constituie o fază separată. Trebuie subliniat faptul că acești catalizatori sunt substanțe. Există și alte influențe, de exemplu forme de energie care pot crește viteza de reacție, dar acestea nu produc o acțiune catalitică. Catalizatorii accelerează doar reacții termodinamic posibile
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
dar nu se consumă, ei se regăsesc neschimbați la sfârșitul acesteia. Cataliza poate fi omogenă, când catalizatorul și componentele sistemului se găsesc în aceeași fază și poate fi eterogenă, când catalizatorul constituie o fază separată. Trebuie subliniat faptul că acești catalizatori sunt substanțe. Există și alte influențe, de exemplu forme de energie care pot crește viteza de reacție, dar acestea nu produc o acțiune catalitică. Catalizatorii accelerează doar reacții termodinamic posibile, care decurg spontan în sensul stabilirii unui echilibru. Catalizatorii intervin
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
și poate fi eterogenă, când catalizatorul constituie o fază separată. Trebuie subliniat faptul că acești catalizatori sunt substanțe. Există și alte influențe, de exemplu forme de energie care pot crește viteza de reacție, dar acestea nu produc o acțiune catalitică. Catalizatorii accelerează doar reacții termodinamic posibile, care decurg spontan în sensul stabilirii unui echilibru. Catalizatorii intervin în cinetica chimică și în mecanismele de reacție fără a avea vreo influență asupra echilibrelor. Ei cresc viteza de reacție prin micșorarea energiei de activare
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
acești catalizatori sunt substanțe. Există și alte influențe, de exemplu forme de energie care pot crește viteza de reacție, dar acestea nu produc o acțiune catalitică. Catalizatorii accelerează doar reacții termodinamic posibile, care decurg spontan în sensul stabilirii unui echilibru. Catalizatorii intervin în cinetica chimică și în mecanismele de reacție fără a avea vreo influență asupra echilibrelor. Ei cresc viteza de reacție prin micșorarea energiei de activare. Exemplu: pentru reacția de descompunere a apei oxigenate în soluție apoasă, energia de activare
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
în soluție apoasă, energia de activare a reacției necatalizate este de 44 18 kcal/mol, în prezența platinei coloidale scade la 12 kcal/mol iar în prezența catalazei (enzimă) energia de activare este de numai 5,5 kcal/mol. Între catalizator și reactanți nu se stabilesc raporturi stoechiometrice. Exemplu: 1 mg de platină produce descompunerea a 105 litri de soluție de apă oxigenată (H2O2), iar o singură moleculă de catalază produce descompunerea a 5·106 molecule de H2O2. Catalizatori diferiți, acționând
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
mol. Între catalizator și reactanți nu se stabilesc raporturi stoechiometrice. Exemplu: 1 mg de platină produce descompunerea a 105 litri de soluție de apă oxigenată (H2O2), iar o singură moleculă de catalază produce descompunerea a 5·106 molecule de H2O2. Catalizatori diferiți, acționând asupra aceluiași substrat pot duce la formarea unor produși de reacție diferiți: Exemplu: Alcoolul etilic în prezența catalizatorului de oxid de aluminiu trece în etenă, printr-o reacție de deshidratare. În prezența catalizatorului de cupru, formează acetaldehidă printr-
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
de soluție de apă oxigenată (H2O2), iar o singură moleculă de catalază produce descompunerea a 5·106 molecule de H2O2. Catalizatori diferiți, acționând asupra aceluiași substrat pot duce la formarea unor produși de reacție diferiți: Exemplu: Alcoolul etilic în prezența catalizatorului de oxid de aluminiu trece în etenă, printr-o reacție de deshidratare. În prezența catalizatorului de cupru, formează acetaldehidă printr-o reacție de dehidrogenare. În general, catalizatorul reacționează cu unul dintre reactanți sau cu ambii, formând un intermediar. Din acesta
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
5·106 molecule de H2O2. Catalizatori diferiți, acționând asupra aceluiași substrat pot duce la formarea unor produși de reacție diferiți: Exemplu: Alcoolul etilic în prezența catalizatorului de oxid de aluminiu trece în etenă, printr-o reacție de deshidratare. În prezența catalizatorului de cupru, formează acetaldehidă printr-o reacție de dehidrogenare. În general, catalizatorul reacționează cu unul dintre reactanți sau cu ambii, formând un intermediar. Din acesta, printr-o altă transformare, rezultă produsul (sau produșii) de reacție și catalizatorul în starea inițială
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
duce la formarea unor produși de reacție diferiți: Exemplu: Alcoolul etilic în prezența catalizatorului de oxid de aluminiu trece în etenă, printr-o reacție de deshidratare. În prezența catalizatorului de cupru, formează acetaldehidă printr-o reacție de dehidrogenare. În general, catalizatorul reacționează cu unul dintre reactanți sau cu ambii, formând un intermediar. Din acesta, printr-o altă transformare, rezultă produsul (sau produșii) de reacție și catalizatorul în starea inițială. Un tip special de catalizatori sunt enzimele, compuși organici produși și folosiți
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
deshidratare. În prezența catalizatorului de cupru, formează acetaldehidă printr-o reacție de dehidrogenare. În general, catalizatorul reacționează cu unul dintre reactanți sau cu ambii, formând un intermediar. Din acesta, printr-o altă transformare, rezultă produsul (sau produșii) de reacție și catalizatorul în starea inițială. Un tip special de catalizatori sunt enzimele, compuși organici produși și folosiți de celulele vii în procesele metabolice. Cele mai multe enzime au activitate specifică, adică fiecare enzimă reacționează doar cu un anumit substrat și chiar numai cu o
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
printr-o reacție de dehidrogenare. În general, catalizatorul reacționează cu unul dintre reactanți sau cu ambii, formând un intermediar. Din acesta, printr-o altă transformare, rezultă produsul (sau produșii) de reacție și catalizatorul în starea inițială. Un tip special de catalizatori sunt enzimele, compuși organici produși și folosiți de celulele vii în procesele metabolice. Cele mai multe enzime au activitate specifică, adică fiecare enzimă reacționează doar cu un anumit substrat și chiar numai cu o anumită formă moleculară a acestuia (izomer). S-a
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
și chiar numai cu o anumită formă moleculară a acestuia (izomer). S-a dovedit că enzimele participă chimic la reacțiile pe care le catalizează, regenerându-se după fiecare reacție elementară. 3.2.1.3.1. Cataliza omogenă Se produce atunci când catalizatorul și reactanții constituie o singură fază (lichidă, gazoasă). În prezența catalizatorului, reacția are loc în două etape: A + Cat → ACat ACat + B → AB + Cat, unde AB este un compus intermediar. Fiecare etapă este caracterizată printr-o energie de activare mult
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
S-a dovedit că enzimele participă chimic la reacțiile pe care le catalizează, regenerându-se după fiecare reacție elementară. 3.2.1.3.1. Cataliza omogenă Se produce atunci când catalizatorul și reactanții constituie o singură fază (lichidă, gazoasă). În prezența catalizatorului, reacția are loc în două etape: A + Cat → ACat ACat + B → AB + Cat, unde AB este un compus intermediar. Fiecare etapă este caracterizată printr-o energie de activare mult mai mică decât cea a reacției necatalizate, astfel încât viteza de reacție
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
Cat → ACat ACat + B → AB + Cat, unde AB este un compus intermediar. Fiecare etapă este caracterizată printr-o energie de activare mult mai mică decât cea a reacției necatalizate, astfel încât viteza de reacție crește față de reacția care are loc fără catalizator. Un exemplu de reacție catalitică în mediu omogen este reacția de esterificare în cataliză acidă (catalizator H2SO4). Un proces de cataliză omogenă obișnuit este cel al formării ozonului în stratosferă (la 30 - 40 km altitudine), datorită căruia lumina cu lungime
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
printr-o energie de activare mult mai mică decât cea a reacției necatalizate, astfel încât viteza de reacție crește față de reacția care are loc fără catalizator. Un exemplu de reacție catalitică în mediu omogen este reacția de esterificare în cataliză acidă (catalizator H2SO4). Un proces de cataliză omogenă obișnuit este cel al formării ozonului în stratosferă (la 30 - 40 km altitudine), datorită căruia lumina cu lungime de undă mică de 2900 Å (radiații UV) nu poate ajunge până la suprafața pământului. Reacțiile sunt
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
forma complexul activat. După descompunerea acestuia, energia suplimentară este degajată sub formă de căldură în reacțiile exoterme sau este absorbită pentru formarea produșilor de reacție în reacțiile endoterme. 3.2.1.3.2. Cataliza eterogenă Se produce între reactanți și catalizatori care constituie faze diferite: solid - gaz, solid - lichid, lichid - gaz, lichid - lichid. Cinetica acestor procese este în principiu aceeași cu cea a reacțiilor catalitice omogene în privința formării complexului activat. Deoarece reacțiile se petrec numai la suprafața catalizatorului, înseamnă că mărimea
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
între reactanți și catalizatori care constituie faze diferite: solid - gaz, solid - lichid, lichid - gaz, lichid - lichid. Cinetica acestor procese este în principiu aceeași cu cea a reacțiilor catalitice omogene în privința formării complexului activat. Deoarece reacțiile se petrec numai la suprafața catalizatorului, înseamnă că mărimea și proprietățile suprafeței, compoziția chimică a stratului superficial etc. intervin asupra reacției chimice. Interacțiunea dintre catalizator și reactanți are loc prin procesul de adsorbție (atragere și reținere la suprafața solidului a moleculelor din mediul de reacție). Suprafețele
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
este în principiu aceeași cu cea a reacțiilor catalitice omogene în privința formării complexului activat. Deoarece reacțiile se petrec numai la suprafața catalizatorului, înseamnă că mărimea și proprietățile suprafeței, compoziția chimică a stratului superficial etc. intervin asupra reacției chimice. Interacțiunea dintre catalizator și reactanți are loc prin procesul de adsorbție (atragere și reținere la suprafața solidului a moleculelor din mediul de reacție). Suprafețele catalizatorilor nu sunt perfect plane. Ele prezintă diferite tipuri de asperități: peak-uri (atomi proeminenți), creste (muchii de cristalite), văi
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
înseamnă că mărimea și proprietățile suprafeței, compoziția chimică a stratului superficial etc. intervin asupra reacției chimice. Interacțiunea dintre catalizator și reactanți are loc prin procesul de adsorbție (atragere și reținere la suprafața solidului a moleculelor din mediul de reacție). Suprafețele catalizatorilor nu sunt perfect plane. Ele prezintă diferite tipuri de asperități: peak-uri (atomi proeminenți), creste (muchii de cristalite), văi (pori, spații înguste). Atomii proeminenți sunt mai slab legați de restul rețelei și deci sunt mai reactivi față de moleculele de reactant comparativ
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]
-
atomi proeminenți), creste (muchii de cristalite), văi (pori, spații înguste). Atomii proeminenți sunt mai slab legați de restul rețelei și deci sunt mai reactivi față de moleculele de reactant comparativ cu restul atomilor din suprafață. Aceste asperități constituie centrii activi ai catalizatorului. După Langmuir, reacția de suprafață implică mai multe etape: 1. difuzia reactanților spre suprafața catalizatorului; 2. adsorbția reactanților; 3. reacția chimică propriu-zisă; 4. desorbția produșilor de reacție; 5. difuzia produșilor de la suprafața catalizatorului în mediul de reacție. Aceste etape au
CHIMIE FIZICĂ ȘI COLOIDALĂ by Alina Trofin () [Corola-publishinghouse/Science/703_a_1091]