Chemie deel 3
Hoofdstuk 1: Mechanisme en kinetica van reacties
1. Inleiding
Chemische kinetica bestudeert de snelheid waarmee reagerende stoffen verdwijnen
uit het reactiemengsel en worden omgezet tot reactieproducten (soms onmeetbaar
snel)
2. Definitie van reactiesnelheid
2.1 algemene uitdrukking voor de reactiesnelheid
= RS beschrijft in welke mate de concentratieverandingen optreden
2.2 reactiesnelheid op ieder ogenblik
in het begin is er veel interactie omdat de hoeveelheden producten nog groot zijn, de
RS neemt af met de tijd.
RS kan worden bepaald uit de helling van de curve die de variatie van een
concentratie beschrijft i.f.v. de tijd.
3. Invloed van de concentratie op de reactiesnelheid
3.1 initiële reactiesnelheid
beginsnelheid/initiële reactisnelheid
3.2 verband tussen concentratie en reactiesnelheid
RS = k (A)x (B)y
snelheidsvergelijking
k is de reactiensnelheidsconstante
reactie-orde = x+y
3.3 bepalen van de reactie-orde
D.m.v. vergelijkingen
3.4 meerstapsreacties
De traagste bepaald de reactiesnelheid (snelheidsbepalende stap) en onrechtstreeks
ook de orde.
1
, 3.5 verloop van de concentratie met de reactietijd
Orde Snelheidsvgl Lineair verband conc./tijd Halveringstijd Eenheid van k
0 RS = k (A)t = (A)0 - kt T1/2 = (A)0/2k Mol/l s
1 RS = k(A) Ln(A)t = ln(A)0 - kt T1/2 = 0,693/k 1/s
2 RS = k(A)2 1/(A)t = 1/(A)0 + kt T1/2 = 1/k(A)0 l/mol s
4. Invloed van de temperatuur op de reactiesnelheid
4.1 botsingstheorie en reactiemechanisme
Eenvoudigste theorie om snelheid van reacties te verklaren = botsingstheorie
Botsingsgetal Z = Z0 (AB)x
Pas als de botsende deeltjes over voldoende kinetische energie beschikken, kan een
effectieve botsing aanleiding geven tot reactie.
Fractie van de botsingen met voldoende kinetische energie met de factor f
RS = p f Z0 (AB)x
K = p f Z0
4.2 het geactiveerd complex
Molecule = soepele vervombare samenclustering van atomen
Bij een chemische reactie bestaande bindingen in de reagentie breken en
nieuwe bindingen vormen voor de reactieproducten
Bindende elektronenparen bevinden zich hoofdzakelijk aan de binnenkant van
de molecule (moeilijk bereikbaar), aan de buitenzijde bevinden zich elektronen
(vooral anti-bindende)
Om te reageren: dicht genoeg kunnen naderen( bemoeilijkt door
afstotende mantel)
Als 2 moleculen botsen, wordt alle kinetische energie omgezet in potentiële
energie Principe van het geactiveerd complex = omzetting van kinetische naar
potentiële energie bij voldoende ‘harde’ botsingen
Nodige energie om uitgaande
van de beginproducten het
2
Hoofdstuk 1: Mechanisme en kinetica van reacties
1. Inleiding
Chemische kinetica bestudeert de snelheid waarmee reagerende stoffen verdwijnen
uit het reactiemengsel en worden omgezet tot reactieproducten (soms onmeetbaar
snel)
2. Definitie van reactiesnelheid
2.1 algemene uitdrukking voor de reactiesnelheid
= RS beschrijft in welke mate de concentratieverandingen optreden
2.2 reactiesnelheid op ieder ogenblik
in het begin is er veel interactie omdat de hoeveelheden producten nog groot zijn, de
RS neemt af met de tijd.
RS kan worden bepaald uit de helling van de curve die de variatie van een
concentratie beschrijft i.f.v. de tijd.
3. Invloed van de concentratie op de reactiesnelheid
3.1 initiële reactiesnelheid
beginsnelheid/initiële reactisnelheid
3.2 verband tussen concentratie en reactiesnelheid
RS = k (A)x (B)y
snelheidsvergelijking
k is de reactiensnelheidsconstante
reactie-orde = x+y
3.3 bepalen van de reactie-orde
D.m.v. vergelijkingen
3.4 meerstapsreacties
De traagste bepaald de reactiesnelheid (snelheidsbepalende stap) en onrechtstreeks
ook de orde.
1
, 3.5 verloop van de concentratie met de reactietijd
Orde Snelheidsvgl Lineair verband conc./tijd Halveringstijd Eenheid van k
0 RS = k (A)t = (A)0 - kt T1/2 = (A)0/2k Mol/l s
1 RS = k(A) Ln(A)t = ln(A)0 - kt T1/2 = 0,693/k 1/s
2 RS = k(A)2 1/(A)t = 1/(A)0 + kt T1/2 = 1/k(A)0 l/mol s
4. Invloed van de temperatuur op de reactiesnelheid
4.1 botsingstheorie en reactiemechanisme
Eenvoudigste theorie om snelheid van reacties te verklaren = botsingstheorie
Botsingsgetal Z = Z0 (AB)x
Pas als de botsende deeltjes over voldoende kinetische energie beschikken, kan een
effectieve botsing aanleiding geven tot reactie.
Fractie van de botsingen met voldoende kinetische energie met de factor f
RS = p f Z0 (AB)x
K = p f Z0
4.2 het geactiveerd complex
Molecule = soepele vervombare samenclustering van atomen
Bij een chemische reactie bestaande bindingen in de reagentie breken en
nieuwe bindingen vormen voor de reactieproducten
Bindende elektronenparen bevinden zich hoofdzakelijk aan de binnenkant van
de molecule (moeilijk bereikbaar), aan de buitenzijde bevinden zich elektronen
(vooral anti-bindende)
Om te reageren: dicht genoeg kunnen naderen( bemoeilijkt door
afstotende mantel)
Als 2 moleculen botsen, wordt alle kinetische energie omgezet in potentiële
energie Principe van het geactiveerd complex = omzetting van kinetische naar
potentiële energie bij voldoende ‘harde’ botsingen
Nodige energie om uitgaande
van de beginproducten het
2
