Cinetica chimica in sisteme omogene

Cinetica chimica

Cinetica chimica se ocupa cu studiul evolutiei in timp a sistemelor in care au loc reactii chimice.

Cinetica chimica in sisteme omogene

Sistemele omogene sunt alcatuite dintr-o singura faza.
Viteza de reactie este o marime pozitiva definita ca modulul variatiei concentratiei speciilor implicate.
Vr =│dc/dt│
Deoarece aceasta marime ar depinde de stoechiometria reactiei se utilizeaza urmatoarea definitie matematica pentru reactia de mai jos:
aA+bB→cC+dD

Viteza de reactie este o marime instantanee, care variaza in fiecare moment, sensul acesteia fiind de descrestere odata cu concentratia reactantilor. Intr-o reprezentare concentratie – timp, viteza de reactie este tangenta la curba de variatie.

Viteza de reactie depinde de mai multi factori:

• Concentratia reactantilor
• Temperatura
• Catalizatori ( substante adaugate in cantitati mici la inceputul reactiei, au rol in accelerarea acesteia si se regasesc in acceasi cantitate la sfarsitul reactiei.

Dependenta de concentratie

unde n1, n2 sunt ordinele partiale de reactie, iar suma lor, ordin total de reactie.
K se numeste constanta de viteza de reactie
Pentru reactii simple n1=a, n2=b
Cum concentratia reactantilor scade continuu, viteza de reactie scade continuu.
Dependenta de temperatura este data de legea Arrhenius:

A este factorul preexponential
Ea este energia de activare a reactiei
T este temperatura absoluta

Teoria ciocnirilor – pentru a se combina particulele reactante au nevoie de o energie cinetica mai mare decat o energie pentru care ciocnirea este eficace; factorul preexponential este proportional cu numarul de ciocniri.
Cinetica chimica in sisteme omogene

Teoria complexului activat

Fie o reactie de tipul AB+C→AC+B
Teoria considera ca energia cinetica a moleculelor reactante se poate transforma in energie potentiala a sistemului in timpul ciocnirii , cand se formeaza complexul activat ABC, care se desparte apoi in produsii de reactie AC+B cu o anumita energie cinetica.

Pentru reactia AB+C→AC+B in prezenta unui catalizator K:

In principiu viteza de reactie depinde de aceeasi factori ca si in sistemele omogene la care se adauga si altii:

• Caracterul produsilor de reactie
• Suprafata specifica
• Reinnoirea suprafetei
• Starea de defecte