Chemia | 7 trieda

Vitajte na stránke 7th v sekcii Chemia

Chemické reakcie

Všade okolo nás prebiehajú chemické reakcie.
Niektorých priebeh vidíme voľným okom a iných zase nie.

Chemická reakcia - je dej, počas ktorého sa látky menia.
Z pôvodných látok REAKTANTOV vznikajú nové látky s inými vlastnosťami. Vznikajúce látky sa nazývajú PRODUKTY.

Chemické reakcie možno vyjadriť aj skrátenou formou, ktorú nazývame CHEMICKÁ ROVNICA.

Chemická rovnica – vyjadruje, ktoré látky spolu reagujú a ktoré látky počas reakcie vznikajú.
Na ľavej strane chemickej rovnice sú reaktanty, a na pravej produkty. Medzi nimi je šípka, ktorá označuje smer chemickej reakcie.

Chemické zlučovanie a chemický rozklad

Chemická reakcia - je dej, počas ktorého sa látky menia.

Z pôvodných látok REAKTANTOV vznikajú nové látky s inými vlastnosťami. Vznikajúce látky sa nazývajú PRODUKTY.

Chemické reakcie možno vyjadriť aj skrátenou formou, ktorú nazývame CHEMICKÁ ROVNICA.

Horenie , hasenie

Horenie

Je to prudká reakcia s kyslíkom, pri ktorj sa uvoľňuje teplo a svetlo.

Plameň

Je to stĺpec horiacich väčšinou plynných látok .

Horľavina

Látka ktorá horí , zlučuje sa s kyslíkom pri čom vzniká plameň .

Podmienky horenia

prítomnosť horľavej látky

prítomnosť kyslíka

dosiahnuť zápalnej teploty

Samozápalné latky –sú látky ktoré majú nízku zápalnú hodnotu , sú schopné sa samovznietiť . ( biely fosfor)

Hasenie

Podmienky pri hasení

odstránenie horľavej látky

zamedzenie prístupu vzdušného kyslíka

ochladiť pod zápalnú hodnotu

Hasiaca látka

Voda:

ANO : drevo , tuhé a kvapalné látky , ktoré z vodou nereagujú

NIE: el. zariadenia pod prúdom , látky lahčie ako voda .

Piesok :

ANO : menšie požiare pri ktorých sa nedá použiť voda

NIE : jemná el. a mechanika , práškové látky

Hasiace prístroje :

Penový – oxid uhličitý a voda

ANO : na rôzne tuhé a kvapalné látky

NIE : na elektroniku

Snehový- stlačený oxid uhličitý

ANO: vhodný na elektronické zariadenia

NIE : práškové látky

Práškový- oxid kremičitý a hlinitý

ANO :kvapalné alebo tuhe látky el. zariadenia pod prúdom
NIE : jemná el. a mechanika ,práškové látky

Exotermické a endotermické reakcie

Exotermické reakcie – sú chem. reakcie pri ktorých sa teplo uvoľňuje .
Endotermické reakcie –– sú chem. Reakcie pri ktorých sa teplo spotrebuje.

Skupenstvá :

Pevné – S ( solidus )
Kvapalné – L (ligvidus )
Plynné – G ( gaseus )
Vodný roztok –AQ ( aqwa )

PALIVÁ

Sú to látky ktoré pri horení uvoľňujú teplo .
Fosílne palivá – sú to paliva ktoré vznikli v prírode a v minulosti .
( uhlie ,ropa, zemný plyn)

Výhrevnosť –určuje kvalitu paliva (vyjadruje ju )
fyzikálna veličina
je množstvo tepla ( tepelnej energie ) ktorá sa uvolní spálení 1 kg paliva
( KJ/kg ) – jednotka výhrevnosti

V minulosti : uhlie

Dnes : zemný plyn a ropné produkty

Uhlie – vznikajú škodlivé látky : oxid uhoľnatý , popolček , sadze ,oxidy síry ....
Benzín – výpary sú zo vzduchom výbušné
Pri horení sa uvoľňujú škodlivé oxidy : oxidy síry , popolček a sadze , oxidy dusíka, oxid uhoľnatý

Rozkladá sa na ďalšie uhľovodíky.

Zemný plyn , Propan-butánová zmes

Nebezpečenstvo = zo vzduchom výbušný,

Neuvoľňujú sa škodlivé látky,

Etanol – ekologické palivo

Vodík – eko. palivo , vysoká výhrevnosť

Raketový motor

Koks – je to bez dymové palivo

KOVY

Získavajú sa z rúd.

Rudy sú hlavne oxidy alebo sulfidy,

HEMATIT ( krveľ ) , LIMONIT ( hnedeľ ) , MAGNETIT , GALENIT , BAUXID , RUMENKA = sulfidy sa najskôr spracúvajú na oxidy

Rýchlosť chem. reakcii

Ovplyvňujú:

a / teplota -zvýšenie teploty = urýchli

Zníženie teploty = spomalí.

b / plošný obsah – zvýšenie = zvýši rýchlosť

c / katalyzátor- prítomnosť katalyzátora urýchli chem. reakciu

V niektorých prípadoch chem. reakcia bez katalyzátora neprebieha.

Chem. látka ktorá urýchli reakciu , ale sama nereaguje
( z reakcie vychádza nezmenený)

d / enzýmy – katalyzátory živých organizmov.

Nachádza sa v tele v malom množstve,

sú to bielkovinové látky ( pri teplote nad 40 C sa ničia )

Vplyv aktivačnej energie

Spravidla platí, že čím je hodnota aktivačnej energie menšia, tým je rýchlosť reakcie väčšia. A samozrejme naopak, čím je hodnota aktivačnej energie väčšia, tým je rýchlosť chemickej reakcie menšia. O rýchlosti okrem aktivačnej energie rozhoduje aj vhodná orientácia molekúl pri zrážke.

Vplyv koncentrácie na rýchlosť chemických reakcií

Ak je v objeme viac častíc, dochádza k väčšiemu množstvu ich zrážok – tým sa zväčšuje aj počet účinných zrážok, vďaka ktorým dochádza k vzniku aktivovaného komplexu, ktorý sa rozpadá na produkty.

C.M. Guldberg a P. Waage v roku 1867 zistili, že rýchlosť chemickej reakcie pri určitej teplote je úmerná súčinu koncentrácií nezreagovaných reaktantov – Guldberg – Waageho zákon.

aA + bB → cC + dD

Kinetická rovnica – vyjadruje závislosť rýchlosti chemických reakcií od koncentrácie východiskových látok.

v = k.[A]^α. [B]^β

kde k je rýchlostná konštanta - závisí od teploty, a nezávisí od koncentrácie látok, ktoré spolu reagujú.

[A], [B] – rovnovážna koncentrácia látky A a látky B (reaktantu A a B)

α, β - sú čísla, ktoré sa dajú zistiť experimentálne, niekedy sú totožné so stechiometrickými koeficientmi a, b príslušných látok v chemickej rovnici.

A, B – sú reaktanty chemickej rovnice

Poriadok reakcie

Poriadok reakcie opisuje závislosť reakčnej rýchlosti od koncentrácie reaktantov, objasňuje reakčný mechanizmus.

Celkový poriadok reakcie r je definovaný ako súčet exponentov pri koncentráciách látok v kinetickej rovnici (pri jednoduchých izolovaných reakciách sa poriadok reakcie rovná súčtu stechiometrických koeficientov reaktantov danej chemickej reakcie):

aA + bB → cC + dD

v = k.[A]^α. [B]^β

r = (α+β)

Vplyv teploty na rýchlosť chemických reakcií

Experimentálne sa zistilo, že zvýšením teploty o 10°C sa rýchlosť väčšiny chemických reakcií zvýši dvoj až štvornásobne.

Arrheniova rovnica

Arrheniova rovnica je vyjadrením matematickej závislosti rýchlosti chemickej reakcie od teploty:

k – rýchlostná konštanta

A – pravdepodobnostný faktor

E_A – aktivačná energia, jednotkou je J. mol^-1

e – základ prirodzeného logaritmu, e sa rovná cca 2,718

R – univerzálna plynová konštanta s hodnotou 8, 314 J. K^-1 . mol^-1

T – absolútna teplota v kelvinoch - K

Pri väčšej teplote sa molekuly reaktantov silnejšie a častejšie zrážajú. Dochádza k zvyšovaniu počtu účinných zrážok za určitý časový interval, čo spôsobuje urýchlenie chemických reakcií.

Vplyv katalyzátora na rýchlosť chemických reakcií

Katalyzátor – látka, ktorá zväčšuje rýchlosť chemickej reakcie a po jej skončení ostáva bez chemickej zmeny – katalyzátor nie je reaktant ani produkt. Katalyzátor zväčšuje rýchlosť chemickej reakcie, lebo znižuje hodnotu jej aktivačnej energie.

Ovplyvňovanie rýchlosti chemickej reakcie nazývame – Katalýza.

Poznáme:

Homogénnu katalýzu – katalyzátor je v rovnakej fáze ako reaktanty príslušnej reakcie, teda v plynnej alebo v kvapalnej.
Heterogénnu katalýzu – katalyzátor je v inej fáze ako reaktanty, najčastejšie je katalyzátor pevný a reaktanty sú kvapalné alebo plynné. Napríklad syntéza vodíka a dusíka, pri ktorej vzniká amoniak – katalyzátorom je železo.

Katalyzovaná reakcia – je chemická reakcia, pri ktorej sa použije katalyzátor.

katalyzovaná reakcia sa od nekatalyzovanej líši reakčným mechanizmom
aktivačná energia katalyzovanej reakcie je menšia ako aktivačná energia nekatalyzovanej chemickej reakcie
katalyzovaná reakcia prebieha nasledovne:

1. katalyzátor vytvorí s jedným reaktantom medziprodukt,

2. medziprodukt reaguje s druhým reaktantom a dochádza k vzniku produktu a k uvoľneniu katalyzátora.

1. A + K → AK

2. AK + B → C + K

(pri zapisovaní chemickej reakcie sa katalyzátor uvádza nad alebo pod šípkou, ktorá spája reaktanty a produkty)

Príklad:

Zdroj: http://www.bioweb.genezis.eu/chemweb/bielkoviny/katalyza.gif

Inhibítory – látky znižujúce rýchlosť chemickej reakcie – zvyšujú aktivačnú energiu. Inhibítory spomaľujú priebeh nežiaducich reakcií.

Katalytické jedy – sú látky, ktoré zabraňujú pôsobeniu katalyzátorov.

Stabilizátory – látky, ktoré reagujú s medziproduktom reťazových reakcií (radikálmi) a tým ich zastavia.