samenvatting chemie 2, hoofdstuk 1 tot en met 10

Chemie II

1 Reactiesnelheid
1.1 Inleiding
De reactiesnelheid is afhankelijk van verschillende factoren

 Aard van de reagentia
 Concentratie van de reagentia
 Temperatuur
 Katalyse

Homogene reactie

 Een reactie waarbij de reagentia zich in dezelfde fase bevinden, geen grensvlakken.

Heterogene reactie

 Een reactie waarbij de reagentia zich in een verschillende fase bevinden, wel grensvlakken.

1.2 Betekenis van reactiesnelheid
Formules om de reactiesnelheid te berekenen in mol/l*s




Naarmate de concentraties A2 & B2 dalen, zal de reactiesnelheid afnemen. Als 1 mol
A2 verdwijnt, dan komt er 2 mol AB bij. Als er 1 mol B 2 verdwijnt, dan komt
er 1 mol AB bij.

Hieruit volgt de volgende formule:



Voor de algemene reactie aA + bB  cC + dD geldt:



Δt  0 (ogenblikkelijke snelheid):

1.3 Bepalen van de reactiesnelheid
De reactiesnelheid op elk tijdstip kan bepaald worden door op dit tijdstip een raaklijn te tekenen aan
de curve. Uit de richtingscoëfficiënt kan de reactiesnelheid bepaald worden.

V = rico/a

1.4 Verband tussen snelheid & concentratie

Algemene formule:

Bij een éénstapsreactie: exponenten x & y worden vervangen door de voorgetallen

Bij een meerstapsreactie: exponenten x & y worden berekend a.d.h.v. experimenten (zie oefeningen)

1

,1.5 Verband tussen concentratie en reactietijd
1.5.1 0de orde reactie
Bij een 0de orde reactie is er een rechtevenredig verband tussen de concentratie en de tijd.
De concentratie daalt lineair in functie van de tijd.

Eenheid: mol l-1 s-1

Algemeen: aA  producten

Formule concentratie na reactietijd: Formule halfwaardetijd:







Opmerking:

 Reacties van de 0de orde komen voor in gekatalyseerde reacties. Bij
een lage substraatconcentratie is een enzymreactie van de 1 ste orde, bij een hoge
concentratie is een enzymreactie van de 0 de orde.Heeft het product een hoge concentratie &
het enzym/katalysator een lage concentratie, dan bepaald de concentratie van de katalysator
de reactiesnelheid.

1.5.2 1ste orde reactie
Bij een 1ste orde reactie is er een exponentieel verband tussen de concentratie en de tijd.
De halfwaardetijd is onafhankelijk van de beginconcentratie.

Eenheid: s-1

Algemeen: aA  producten

Formule concentratie na reactietijd: Formule halfwaardetijd:









1.5.3 2de orde reactie
Bij een 2de orde reactie is er een omgekeerd evenredig verband tussen de
concentratie en de tijd. De concentratie stijgt lineair in functie van de tijd.

Eenheid: l mol-1 s-1

Algemeen: aA  producten


2

, Formule concentratie na reactietijd: Formule halfwaardetijd:









1.6 Activatie-energie
1.6.1 Botsingstheorie als verklaring voor reactiesnelheid
Moleculen/atomen kunnen pas reageren met elkaar als ze met elkaar botsen. De snelheid waarmee
de reactie verloopt is rechtevenredig met het aantal botsingen: v ~ z.

2 voorwaarden voor een effectieve botsing

1. De botsende deeltjes moeten voldoende kinetische energie bezitten
2. Ze moeten met elkaar in botsing komen met een gepaste oriëntatie

Activeringsenergie/Ea

 De minimale energie die nodig is zodat een botsing effectief is.

Formule voor reactiesnelheid: v = p. f. Z

1.6.2 Theorie van het geactiveerd complex
Reactie: A2 + B2  2AB

Als twee snel bewegende moleculen botsen, dan wordt een deel van de kinetische energie omgezet
in potentiële energie waarbij een geactiveerd-complex of transitiecomplex AABB ontstaat.

Geactiveerd complex/transitiecomplex

 Bindingen A-A & B-B zijn gedeeltelijk gebroken
 A-B bindingen gedeeltelijk gevormd
 Toestand van hoge potentiële energie




Exotherme & endotherme reactie

Exotherme reactie Endotherme reactie
Geactiveerd complex bezit een hogere Geactiveerd complex bezit een lagere
potentiële energie dan de uitgangs- & potentiële energie dan de uitgangs- &
reactieproducten reactieproducten
ΔH = Ea – E’a < 0 ΔH = Ea – E’a > 0




3