Wyjaśnij, na czym polega teoria zderzeń aktywnych.
R1S6ZFpOc0TWP
RFUZZqHQRVbVK
Kluczowe jest tutaj pojęcie energii aktywacji.
Zgodnie z teorią, cząsteczki substratów mogą reagować ze sobą, jeśli ulegną zderzeniu, w momencie którego ich energia będzie odpowiednio wysoka, czyli równa bądź wyższa od energii aktywacji dla tego procesu oraz będą wobec siebie odpowiednio zorientowane przestrzennie – wtedy mamy do czynienia ze zderzeniem efektywnym.
11
Ćwiczenie 2
Naszkicuj wykres zależności zmiany energii wewnętrznej od czasu dla podanej reakcji. Uwzględnij wszystkie ważne opisy charakteryzujące ten wykres.
R1S6ZFpOc0TWP
Rr76OunctaSwb
Na wykresie powinny znaleźć się m.in.: energia substratów, energia aktywacji oraz energia produktów.
R689rUZG6w7d9
R1Iywlb9akhx21
Ćwiczenie 3
21
Ćwiczenie 4
Wyjaśnij, na czym polegają postulaty teorii zderzeń.
Warunkiem decydującym o zajściu reakcji są zderzenia drobin substratów.
Reakcja chemiczna jest ciągiem aktów elementarnych.
Pierwszym warunkiem efektywnego zderzenia jest odpowiednia wartość sumy energii kinetycznych ulegających zderzeniu drobin.
Drugim warunkiem efektywnego zderzenia jest właściwa orientacja przestrzenna zderzających się drobin.
R11D9m4rmBdDs
RrhWzqIH89XsO
Zgodnie z teorią zderzeń, aby reakcja zaszła, musi dojść do zderzenia (kolizji) pomiędzy cząsteczkami (atomami, jonami, rodnikami) A i B (substratów).
Warunkiem decydującym o zajściu reakcji są zderzenia drobin substratów. Nie wszystkie zderzenia są efektywne. Na ogół zderzenia efektywne stanowią niewielki odsetek wszystkich zderzeń, jednak im większa liczba zderzeń, tym więcej zderzeń efektywnych, a co za tym idzie większa szybkość reakcji.
Reakcja chemiczna jest ciągiem aktów elementarnych. Aktem elementarnym nazywa się pojedyncze zdarzenie. Na jeden etap reakcji składa się wiele takich samych zderzeń, a ich sekwencja nazywana jest mechanizmem reakcji.
Pierwszym warunkiem efektywnego zderzenia jest odpowiednia wartość sumy energii kinetycznych ulegających zderzeniu drobin. Zderzenie efektywne ma miejsce wtedy, gdy suma energii kinetycznych zderzających się cząsteczek jest równa bądź wyższa od energii aktywacji dla danego procesu.
Drugim warunkiem efektywnego zderzenia jest właściwa orientacja przestrzenna zderzających się drobin. Oznacza to, że cząsteczki substratów muszą być odpowiednio zorientowane względem siebie.
21
Ćwiczenie 5
Przeprowadzono doświadczenie: do obydwu probówek dodano takie same ilości kwasu solnego (o takim samym stężeniu) oraz metalicznego cynku. Do jednej z nich dodatkowo dodano wodny roztwór siarczanu() miedzi() o stężeniu 1 . Z obydwu probówek zbierano wydzielający się gaz.
W której probówce reakcja zachodzi szybciej i dlaczego tak się dzieje?
Zapisz równania reakcji przebiegających w probówkach.
Dlaczego podgrzanie probówki powoduje zwiększenie szybkości reakcji?
Czy w czasie trwania reakcji siarczan() miedzi() cały zostanie zużyty?
Jaką rolę w tej reakcji pełni sól miedzi()?
W jaki inny sposób można wpłynąć na zwiększenie szybkości tej reakcji?
R9YyLkKBmAXOB
Rh0fPFuexLO7o
Pamiętaj, że sole miedzi zwiększają szybkość reakcji chemicznej poprzez obniżenie energii aktywacji oraz że zwiększenie temperatury dla układu reakcyjnego powoduje przyspieszenie reakcji.
W probówce zawierającej siarczan() miedzi(), ponieważ sole miedzi zwiększają szybkość reakcji chemicznej poprzez obniżenie energii aktywacji.
Pierwsza probówka:
Druga probówka:
Zwiększenie temperatury dla układu reakcyjnego powoduje przyspieszenie reakcji, ponieważ substraty zyskują wówczas większą energię kinetyczną, a co za tym idzie – ich zderzenia nabierają mocy, w rezultacie prowadząc do zderzenia efektywnego.
Po reakcji siarczan() miedzi() można całkowicie odzyskać. Nie zużywa się w czasie reakcji.
Pełni rolę katalizatora.
Szybkość tej reakcji można zwiększyć poprzez dodanie większej ilości substratów, zwiększenie temperatury reakcji oraz poprzez mieszanie zawartości probówek.
211
Ćwiczenie 6
W tabeli przedstawiono część wyników pomiarów zmierzających do określenia stałej szybkości reakcji chemicznej opisanej równaniem:
Tabela 1. Zmiany cw czasie reakcji (a) z (b) w 95,5°C i obliczone stałe szybkości reakcji (k):
Czas,
ok.
Indeks górny Źródło: Bursa S., Chemia fizyczna, Warszawa 1979, s. 599‑602, wyd. 2. Indeks górny koniecŹródło: Bursa S., Chemia fizyczna, Warszawa 1979, s. 599‑602, wyd. 2.
a) Wiedząc, że omawiana reakcja jest reakcją pierwszego rzędu ze względu na stężenia każdego z substratów, określ całkowity rząd omawianej reakcji.
b) Wskaż prawidłowy wymiar stałej szybkości omawianej reakcji:
R6uCilyxg4dws
c) Narysuj wykres zależności szybkości reakcji od stężenia etanolu.
R91oJ6QY9po0a
Opisz jak będzie wyglądał wykres zależności szybkości reakcji od stężenia etanolu.
R4g7qwXS1BABh
Opisywana reakcja jest reakcją rzędu pierwszego ze względu na oba substraty.
a) Skoro reakcja opisywana jest reakcją rzędu pierwszego ze względu na oba substraty, to całkowity rząd reakcji będzie wynosił 2.
c) Zależność szybkości reakcji od stężenia etanolu:
R1DshchssRdRC
21
Ćwiczenie 7
Pewna reakcja przebiega przez dwa produkty przejściowe. Na podstawie poniższych informacji narysuj wykres, który właściwie ją opisuje.
E1: ,
E2:
Jak zmieni się (wzrośnie czy zmaleje) wydajność produktu B, jeżeli w stanie równowagi dojdzie do zwiększenia temperatury w warunkach izobarycznych (p=const)?
RinJeiiZ8GWyZ
Pewna reakcja przebiega przez dwa produkty przejściowe. Na podstawie poniższych informacji zaproponuj wygląd wykresu który właściwie ją opisuje.
E1: ,
E2:
Jak zmieni się (wzrośnie czy zmaleje) wydajność produktu B, jeżeli w stanie równowagi dojdzie do zwiększenia temperatury w warunkach izobarycznych (p=)?
RvO0XPMO9EA5z
Na wykresie należy zaznaczyć zależność energii wewnętrznej od czasu.
RvwLZb0Ayx4KY
Wydajność wzrośnie.
3
Ćwiczenie 8
Pewne substancje chemiczne oznaczone umownie literami A i B mogą ze sobą reagować na drodze dwóch konkurencyjnych reakcji chemicznych:
Równanie reakcji 1:
Równanie reakcji 2:
W wyniku zmieszania reagenta A z nadmiarem reagenta B zaczynają zachodzić obie reakcje chemiczne jednocześnie. Ponadto o reakcjach 1 i 2 wiadomo, że:
energia aktywacji reakcji 2 jest mniejsza od energii aktywacji reakcji 1;
przy tworzeniu jednego mola produktu wydziela się mniej energii, niż w wyniku tworzenia 1 mola produktu .
Wskaż wykres, który mógłby przedstawiać zmiany energetyczne zachodzące w czasie reakcji 1 oraz reakcji 2, a następnie określ, która linia – ciągła czy przerywana – przedstawia reakcję 1, a która reakcję 2. W tym celu uzupełnij tabelę znajdującą się pod wykresami – wybierz i zaznacz jedną właściwą odpowiedź spośród podanych w każdej kolumnie.
RWBVHf153LuZj
RsvR9RmESkz9Z
Łączenie par. . Niepoprawna odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: Typ linii, którą przedstawiono na wybranym wykresie reakcję 2. A. Możliwe odpowiedzi: Typ linii, którą przedstawiono na wybranym wykresie reakcję 2
Łączenie par. . Niepoprawna odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: Typ linii, którą przedstawiono na wybranym wykresie reakcję 2. A. Możliwe odpowiedzi: Typ linii, którą przedstawiono na wybranym wykresie reakcję 2
Typ linii, którą przedstawiono na wybranym wykresie reakcję 1
Typ linii, którą przedstawiono na wybranym wykresie reakcję 2