Keemilise reaktsiooni kiirus ja tasakaal (0)

KEEMILISE 
REAKTSIOONI KIIRUS 
JA TASAKAAL
Martin Saar
GAG 2007
1. REAKTSIOONI TÜÜBID
• ÜHINEMISREAKTSIOON
– 2 Mg + O2  2 MgO
–  Na2O  + H2O  2  NaOH  
•  LAGUNEMISREAKTSIOON
– Ca(OH)2  CaO + H2O
– CaCO3  CaO + CO2
•  ASENDUSREAKTSIOON
– 2 Na + 2 HCl  2 NaCl + H2
• VAHETUSREAKTSIOON
– NaOH + HCl  NaCl + H2O
2. ENERGIA REAKTSIOONIS
•
EKSOTERMILINE
–
Energia eraldub, ΔH  0
–
Tavaliselt lagunemisreaktsioonid
•
(Lahustumisel: kristal ivõre lõhkumine (sidemete 
katkemine))
3. REAKTSIOONI KIIRUS
• Keemilise reaktsiooni kiirus näitab ajaühikus 
ruumalaühiku kohta tekkinud või reageerinud 
ainehulka  (moolides). mol/dm3∙s
Reaktsiooni kiiruse kasvu põhjustavad tegurid:
• Temperatuuri tõstmine
•  Segamine
• Kontsentreerimine
• Tahke aine peenestusastme  suurendamine
• Gaaside puhul rõhu suurendamine
3. REAKTSIOONI KIIRUS
• Katalüsaator
– muudab reaktsiooni kiirust, osaledes akti vse 
vaheühendi moodustamisel, aga eraldub 
reaktsiooni lõpus algses koguses. 
– Negati vne katalüsaator on inhibi tor;
– Inimorganismis  ensüümid : katalüüsivad  kindlaid  
reaktsioone!
4. REAKTSIOONI TASAKAAL
• Pöördumatud reaktsioonid
– Kulgevad ühes suunas ja lõpuni
– Mg + O2  2 MgO
– NaOH + HCl  NaCl + H2O
• Pöörduvad reaktsioonid
– Toimuvad mõlemas suunas ja ei kulge lõpuni
– 2 SO2 + O2 ↔ 2 SO3
– CaCO3 ↔ CaO + CO2
4. REAKTSIOONI TASAKAAL
Mõtiskleme tasakaalu olemusest ammoniaagi 
saamise alusel:
N2 + 3 H2 ↔ 2 NH3
– Kui  paneme   reageerima  lämmastiku ja vesiniku, 
hakkab  tasapisi   tekkima  ammoniaaki. Alguses on 
ühinemisreaktsioon kiire, sest vesinikku ja 
lämmastikku on võrdlemisi palju, ent see 
aeglustub tasapisi;
– Ni , kui  ammoniaak  on hakanud tekkima, hakkab 
see ka tasapisi lagunema. Alguses on see 
lagunemisreaktsioon aeglane, aga mida rohkem 
on ammoniaaki tekkinud (mida suurem on tema 
kontsentratsioon), seda kiiremini ta laguneb;
4. KEEMILINE TASAKAAL
– Ühel hetkel muutuvad aeglustuva ühinemisreaktsiooni 
ja kiireneva lagunemisreaktsiooni kiirused võrdseks – 
saabub keemiline tasakaal. 
Tasakaalumoment saabub siis, kui päri- ja 
vastassuunalise reaktsiooni kiirus 
muutuvad võrdseteks. 
See tasakaal on  dünaamiline : pidevalt 
toimuvad mõlemasuunalised protsessid!
4. REAKTSIOONI TASAKAAL
Keemilise reaktsiooni tasakaalu (st 
tasakaalu saabumise punkti 
reaktsiooni ulatuse  suhtes) on võimalik 
nihutada.
See on tööstuses rakenduslikult oluline, 
et tõsta saagist.
Tasakaalu nihutame vastavalt le 
Chatelier ’ printsiibile: pöörduva 
protsessi tasakaal nihkub alati 
vastassuunas tekitatud muutusele.
4. REAKTSIOONI TASAKAAL
• Lähteainete kontsentratsiooni suurendamisel 
saaduste tekke suunas
• Lähteainete kontsentratsiooni vähendamisel 
lähteainete tekke suunas
• Temperatuuri tõstmisel  endotermilise  
reaktsiooni suunas
• Temperatuuri alandamisel eksotermilise 
reaktsiooni suunas
• Rõhu tõstmisel väiksema gaasi moolide arvu 
suunas
• Rõhu vähendamisel suurema gaasi moolide 
arvu suunas
4. REAKTSIOONI TASAKAAL
• NB! 
• Tahke aine kontsentratsioon, 
peenestuaste, segamine või 
katalüsaatori kasutamine mõjutavad vaid 
reaktsiooni kiirust, mitte aga tasakaalu!
ÜLESANDED
• Kuidas mõjutavad allpool loetletud 
tegurid gaaside vahel kulgeva 
reaktsiooni kiirust? N2 + O2 ↔ 2 NO
– Rõhu tõstmine
– Jahutamine
– Õhu asendamine puhta hapnikuga
– Efekti vsema katalüsaatori kasutamine
– Kuumutamine
ÜLESANDED
• Kuidas mõjutavad reaktsiooni 
Mg + H2SO4  MgSO4 + H2 toimumise 
kiirust järgmised tegurid:
– Temperatuuri tõstmine
– Rõhu tõstmine
– Happe kontsentreerimine
– Vee lisamine
– Metalli peenestamine
ÜLESANDED
• Miks ei saa ammoniaagi valmistamisel 
kunagi lämmastiku ega vesiniku 
kontsentratsioonid võrdseks nulliga?
ÜLESANDED
•  Reaktsioon 2CO + O2 ↔ 2CO2 on 
eksotermiline. Millises suunas nihkub 
selle reaktsiooni tasakaal:
– Temperatuuri tõstmisel
– Rõhu tõstmisel
Kuidas mõjutavad need tegurid reaktsiooni 
kiirust?
ÜLESANDED
• Kuidas muuta ammoniaagi tootmine 
võimalikult efektiivseks?
N2 + 3 H2 ↔ 2 NH3 (ΔH