ΧΗΜΕΙΑ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ Ομάδας Προσανατολισμού Θετικών Σπουδών Κεφ3 ΧΗΜΙΚΗ ΚΙΝΗΤΙΚΗ
Tι θα πρέπει να καταλάβουμε από το βιβλίο της Χημείας Προσανατολισμού Γ τάξης Ενιαίου Λυκείου. Μια προσπάθεια να τονίστουν τα βασικά σημεία του μαθήματος με στόχο την κατανόησή του
από την Δήμητρα Σπανού χημικό, καθηγήτρια Δευτεροβάθμιας Εκ/σης 1ου Γυμνασίου Δάφνης
Παρ ότι είμαι καθηγήτρια Χημικός έχω πολλά χρόνια να διδάξω την Χημεία της Θετικής Κατεύθυνσης
στην οποία από ότι ξέρω , έχουν γίνει κάποιες αλλαγές στην ύλη από παλιά, που την δίδασκα φροντιστηριακά.
Θα ξεκινήσω μια προσπάθεια ,να δώσω με απλό και όσο γίνεται σύντομο τρόπο ,την ύλη του βιβλίου αυτού ,
με στόχο να μπορεί ο υποψήφιος να έχει , αρχικά, μια εικόνα σχετικά για τα θέματα που θα τον απασχολούν ανά κεφάλαιο
Ταυτόχρονα είναι και για μένα μια καλή ευκαιρία θα τα ξαναθυμηθώ και να ενημερωθώ για την ύλη της φετινής σχολικής χρονιάς
Δήμητρα Σπανού
ΑΠΟ ΤΗΝ ΕΞΕΤΑΣΤΕΑ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΛΥΚΕΙΩΝ 2016-2017 ΧΗΜΕΙΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ
Κεφάλαιο «ΧΗΜΙΚΗ ΚΙΝΗΤΙΚΗ» Παρ. «Γενικά για τη χημική κινητική και τη χημική αντίδραση - Ταχύτητα αντίδρασης» μέχρι και το 1ο Παράδειγμα με την Εφαρμογή του.
(σελ 71) Γενικά για τη χημική κινητική και τη χημική αντίδραση - Ταχύτητα αντίδρασης
Οι χημικές αντιδράσεις στις οποίες με την μεταβολή της σύστασης ορισμένων ουσιών και την δημιουργία κάποιν άλλων , γίνεται μια ανακατανομή στην ύλη και την ενέργεια. Αυτές όμως διαφέρουν ως προς τον χρόνο που γίνονται, ο οποίος εξαρτάται και από τους εξωτερικούς παράγοντες (θερμοκρασία, πίεση, συγκεντρώσεις αντιδρώντων), σε κάθε μια αντίδραση.
Την πορεία μιας αντίδρασης, δηλαδή όχι μόνο την ταχύτητά της αλλά και τα βήματα που ακολουθεί κατά την διεξαγωγή της, εξετάζει η χημική κινητική.
Η χημική κινητική αντλεί δεδομένα από πειραματικές μετρήσεις
Αν μια αντίδραση γίνεται σε βήματα που ονομάζονται, στοιχειώδεις αντιδράσεις, ή ενδιάμεσα στάδια, το σύνολό τους αποτελεί τον μηχανισμό της αντίδρασης.
Υπάρχουν επίσης αντιδράσεις που γίνονται ακαριαία (καύση προπανίου)και άλλες σε χιλιάδες χρόνια (γεωλογικές μεταβολές).
Οι περισσότερες όμως γίνονται σε λογικό χρόνο κατά τον οποίο μπορεί να μελετηθεί η πορεία τους όπως διασπαση του ΙΗ ή η εστεροποίηση.
Στην ερμηνεία του φαινόμενου της διαφορετικής ταχύτητας των αντιδράσεων έχουν διατυπωθεί θεωρείες, όπως η θεωρία των συγκρούσεων και η ενέργεια ενεργοποίησης και ακόμα η θεωρία της μεταβατικής κατάστασης και του ενεργοποιηένου σύμπλοκου
Για να αποδεσμευτούν τα άτομα από τα μόρια που είναι συνδεδεμένα αρχικά έτσι ώστε να δημιουργήσουν νέες συνδέσεις χρειάζεται κάποια αρχική ενέργεια.
Η ελαχίστη ενέργεια που μπορεί να έχουν τα μόρια ώστε να αντιδράσουν αποτελεσματικά και να προχωρήσουν σε χημική μεταβολή λέγεται ενέργεια ενεργοποίησης.
Θεωρία των συγκρούσεων
Την ενέργεια ενεργοποίησης την απορροφούν από συγκρούσεις με άλλα μόρια. Δεν είναι όμως όλες οι συγκρούσεις αποτελεσματικές αλλά μόνο αυτές που έχουν τις κατάλληλες ταχύτητες και τον κατάλληλο προσανατολισμό (αποτελεσματικές συγκρούσεις). Με τις κατάλληλες συγκρούσεις μορίων σπάνε οι αρχικοί δεσμοί των αντιδρώντων και δημιουργούνται νέοι στα προιόντα.
Θεωρία της μεταβατικής κατάστασης
Σύμφωνα με αυτήν θα πρέπει κατά την σύγκρουση να σχηματιστεί ένα ενδιάμεσο προιόν, το οποίο απορροφά την ενέργεια της ενεργοποίησης και για αυτό ονομάζεται ενεργοποιημένο σύμπλοκο. Αυτό διασπάται στα προιόντα στην συνέχεια
(σελ 73) Ταχύτητα της αντίδρασης - Ορισμός
Η ταχύτητα μιας χημικής αντίδρασης την μετράμε από τις συγκεντρώσεις των ουσιών που συμμετέχουν.
Η ταχύτητα ορίζεται σαν ο ρυθμός μεταβολής της συγκέντρωσης ενός συστατικού της
Εάν για παράδειγμα στην αντίδραση διάσπασης του ΗΙ
2ΗΙ(g) -> H2(g) +I2(g)
Η ταχύτητα διάσπασης του ΗΙ
Δ[ΗΙ]/Δt =[ΗΙ]τελική - [ΗΙ]αρχική /Δt
Επειδή ρυθμός μεταβολής της σγκέντρωσης πρέπει να βγει θετικός, μπαίνει
αρνητικό πρόσημο ώστε η υ που εδώ είναι αρνητική να βγει θετική
Δ[ΗΙ] =[ΗΙ]τελική - [ΗΙ]αρχική
έτσι υΗΙ -Δ[ΗΙ]/Δt
Στην ίδια αντίδραση, οι ρυθμοί μεταβολής της συκέντρωσης του Ι2 και του Η2
υΗ2 = υΗ2 = Δ[Η2]/Δt = Δ[Ι2]/Δt
Δεν χρειάζεται αρνητικό πρόσημο γιατί έχουμε αύξηση του ιωδίου και του υδρογόνου ώστε ο ρυθμός μεταβολής των συγκεντρώσεών τους είναι θετικός
σύμφωνα με τα παραπάνω ο ρυθμός διάσπασης του ΗΙ πρέπει να είναι ο διπλάσιος αυτών της παραγωγής υδρογόνου και ιώδιου αφού από την διάσπαση κάθε δύο μορίου ΗΙ παράγονται από ένα μόριο υδρογόνο και ιώδιο.
Αν αντιδράσουν xmoles ΗΙ θα παραχθούν x/2 xmoles Η2 καi x/2 xmoles I2
Αν σε μια αντίδραση αΑ +βΒ - > γΓ + δΔ τότε ισχύει υ=-1/α Δ[Α]/Δt=-1/b Δ[B]/Δt= 1/γ Δ[Γ]/Δt=1/δ Δ[Δ]/Δt
'αρα για την διάσπαση του ΗΙ ισχύει υ= 1/2Δ[ΗΙ]/Δt = Δ[Η2]/Δt = Δ[Ι2]/Δt
Η στιγμιαία ταχύτητα χημικής αντίδρασης
αΑ +βΒ - > γΓ + δΔ ορίζεται
υ= -1/α d[Α]/Δt=-1/b d[B]/Δt= 1/γ d[Γ]/Δt=1/δ d[Δ]/Δt
σελ 75 εφαρμογή
Ο ρυθμός σχηματισμού του ΗΙ είναι
Η2 +Ι2- > 2ΗΙ είναι 0,04mol/lt.sec
Η ταχύτητα κατανάλωσης του Υδρογόνου σύμφωνα με την θεωρία
αΑ +βΒ - > γΓ + δΔ τότε ισχύει υ=-1/α Δ[Α]/Δt=-1/b Δ[B]/Δt= 1/γ Δ[Γ]/Δt=1/δ Δ[Δ]/Δt
είναι
υ= -Δ[Η]/Δt = 1/2 Δ[ΗΙ]/Δt -> Δ[Η]/Δt =-0,04mol/lt.sec/2 = -0,02mol/lt.sec
ο ρυθμός κατανάλωσης του υδρογόνου είναι 0,02mol/lt.sec
Δήμητρα Σπανού
ΠΗΓΕΣ
Χημεία Γ Γενικού Λυκείου Ομ΄άδας προσανατολισμού θετικών σπουδών
https://www.ethnos.gr/epaggelmatikes_eukairies/arthro/xryses_apodoseis_gia_tis_ydroponikes_kalliergeies-63597662/