REAKTSIOONI MOLEKULAARSUS, JÄRK, MEHHANISM reaktsiooni molekulaarsus – reaktsiooni elementaaraktist osavõtvate osakeste arv (reaktsioonid, mis näevad ette 3 või enama molekuli osavõttu, kulgevad enamasti bimolekulaarsete reaktsioonide kaudu --- kuna selliseid kokkupõrkeid molekulide vahel on loomulikult kõige enam) 1) monomolekulaarne A2 -> 2A 2) bimolekulaarne A + B -> AB; 2A -> A2 3) trimolekulaarne 2A + B -> A2B; 3A -> A3 reaktsiooni järk – kontsentratsioonide astmenäitajate summa reaktsiooni kiiruse (massitoime seaduse) avaldises --- järk pole suurem kui 3 I järku reaktsioon: v = k*c(A) II järku reaktsioon: v = k*c(A)*c(B); v = k*c(A)2 III järku reaktsioon: v = k*c(A)* c(B)*c(C); v = k* c(A)2* c(B); v = k*c(A)3 homogeensetes reaktsioonides võrdub järk molekulaarsusega
i=u+pv Keemil reaktsioone, mis kulgevad üheaegselt kahes vastupidises suunas, nim pöörduvateks reaktsioonideks. Need reaktsioonid ei lähe lõpuni suunas lähteained -> saadused, vaid tekib mingi tasakaaluline segu komponentidest. Keemiline kineetika käsitleb reaktsiooni kiirusi ja toimumismehhanisme. Reaktsioni molekulaarsus väljendab reaktsiooni elemntaaraktis osalevate molekulide arvu. Monomolekulaarne reaktsioon, bimolekulaarne reaktsioon, trimolekulaarne reaktsioon Keemil reaktsiooni kiirus võrdeline reageerivate ainete kontsentratsioonide korrutisega. Reaktsiooni kiirus oleneb kontsentratsioonist ja temperatuurist, ka katalüüsist. Katalüsaatorid, inhibiitorid Homogeenne katalüüs (reagendid, katalüsaator samas faasis), heterogeenne (reagendid ja katalüsaator erinevates faasides), aluselis-happeline katalüüs (katalüsaatoriteks ioonid või üldised alused ja happed), biokeemiline katalüüs
millles cH2Oconst. H+ osavõtul puhverlahuses toimuvad reaktsioonid, kus cH+const., ja homogeensed katalüüsiprotsessid. Molekulaarsus annab elementaarprotsessist üheaegselt osavõtvate molekulide arvu (mono-, di-, tri-.). Monomolekulaarses reaktsioonis reageerivad üksikmolekulid ( 1 N 2 O5 = N 2 O 4 + O2 ), bimolekulaarne reaktsioon toimub kahe molekuli 2 kokkupõrkamisel ( H 2 + I 2 = 2 HI ), trimolekulaarne reaktsioon kolme molekuli põrkumisel ( 2 NO + O2 = 2 NO2 ). Reaktsioonid, mis nõuavad rohkem kui 3 molekuli üheaegset kohtumist, pole praktiliselt võimalikud sellise kohtumise väga väikese tõenäosuse tõttu. 4. 1.- järku reakstsiooni kiiruse vôrrand ( dif. vôrrandi lahend on antud) C t dc dc dc - = KIc - = K I dt - = K I dt
43. Mono-,bi- ja mitmemolekulaarsed reaktsioonid. Monomolekulaarne reaktsioon- aine lagunemisreaktsioonid võivad olla monomolekulaarsed elementaaraktis osaleb üks molekul: N2O5 àß N2O4 + 0,5O2 Bimolekulaarsed tihti võtab reaktsiooni elementaaraktist osa 2 osakest, tegemist on bimolekulaarse reaktsiooniga: H2 + I2 àß HI +HI Mitmemolekulaarsed reaktsioonid kolme molekuli üheaegne osavõtt trimolekulaarne reaktsioon jne. 44. Hetero- ja homogeensed reaktsioonid Heterogeensed reaktsioonid reageerivad ained on erinevates faasides vedela ja tahke aine korral avaldab reaktsiooni kiirusele mõju kokkupuutepinna suurus reaktsiooni kiirus on võrdeline kokkupuutepinna suurusega aine pihustamine suurendab reaktsioonikiirust. Homogeensed reaktsioonid kontakt ainete a ja b vahel on suurem, kui nad moodustavad
reaktsiooni elementaarstaadiumis osalevate osakeste arvu. Seda suurust kasutatakse keemiliste reaktsioonide iseloomustamisel. Molekulaarsuse järgi jagatakse elementaarreaktsioonid: · monomolekulaarne reaktsioon, milles osaleb üks osake (molekul A dissotsieerub või isomeriseerub produkti(de)ks) · bimolekulaarne reaktsioon, milles osaleb kaks osakest · trimolekulaarne reaktsioon, milles osaleb kolm osakest. Trimolekulaarsed reaktsioonid on väga haruldased, sest kolme osakese samaaegne põrkumine on vähe tõenäoline. Elementaarreaktsioonide kirjeldamisel kasutatavad mõisted nagu molekulaarsus, reaktsiooni järk ja stöhhiomeetriline koefitsient on tavaliselt arvuliselt kokkulangevad, kuid neid mõisteid kasutatakse erinevates kontseptsioonides. Keemiline kineetika.
1. Reaktsiooni mehhanism Kirjeldab reaktsiooni tegelikku protsessi, selgitab järjestikku ning paralleelselt kulgevaid reaktsioone ning tekkivaid vaheühendeid Monomolekulaarsed A saadused, reageerib (laguneb) üks molekul N2O5 = N2O4 + ½O2, ei toimu molekulide kokkupõrget Bimolekulaarsed (enamik reaktsioone), kaks reageerivat molekuli põrkuvad A + B saadused (H2 + I2 2HI), 2Asaadused Trimolekulaarne reaktsioon - 3 molekuli põrkuvad (vähetõenäoline), 2NO + O2 = 2NO2, A + B + C saadused, 2A + B saadused, A + 2B saadused, 3A saadused 1. Reaktsiooni järk Reaktsiooni järk - võrdub kontsentratsioonide astmenäitajate summaga reaktsioonikiiruse võrrandis I järku reaktsioonid: v = kc (kiirus oleneb ühe aine kontsentratsioonist); II järku reaktsioonid: v = kc1c2 (kiirus olene kahe aine kontsentratsioonist), v = kc2; III järku reaktsioonid v = kc1c2c3
Kui monomolekulaarne reaktsioon, siis võtab elementaaraktist osa ainult üks osake, sellel osakesel on sisemine omadus muutuda teiseks osakeseks, see ei sõltu teise reagendi põrgetest, aine teeb seda oma energeetilisest seisust lähtudes. Monomolekulaarne reaktsioon on radioaktiivne lagunemine radioaktiivsel tuumal on sisemine tõenäosus laguneda, see paika pandud sisemise kella poolt. Bimolekulaarne reaktsioon hõlmab kahe molekuli kokkupõrget. Trimolekulaarne reaktsioon vaja on kolme molekuli kokkupõrget. Keerulisemad reaktsioonid lähevad tavaliselt läbi vaheetappide, ntx A+B+CP. Selline kolmikkokkupõrge on vähetõenäoline, seetõttu toimuvad vaheetapid A+BAB, AB+CP. Monomolekulaarne on lagunemisreaktsioon, ühest saab kaks. Bimolekulaarne nõuab kahe molekuli kokkupõrget. Enamik mono- või bimolekulaarsed reaktsioonid. 2 21.11.2017
annaabi.ee 
