Kemisk reaktionskinetik. (Kap ej i kurs.)

Relevanta dokument
Kinetik. Föreläsning 2

Kinetik, Föreläsning 2. Patrik Lundström

Avsnitt 12.1 Reaktionshastigheter Kemisk kinetik Kapitel 12 Kapitel 12 Avsnitt 12.1 Innehåll Reaktionshastigheter Reaktionshastighet = Rate

Kapitel 12. Kemisk kinetik

Kinetik. Föreläsning 3

Reaktionskinetik...hur fort går kemiska reaktioner

Kinetik, Föreläsning 1. Patrik Lundström

KEM A02 Allmän- och oorganisk kemi. KINETIK 2(2) A: Kap

Kinetik. Föreläsning 1

KEM A02 Allmän- och oorganisk kemi. KINETIK 1(2) A: Kap

KINETIK 1(2) A: Kap Vad är kinetik? 14.1 Koncentration och reaktionshastighet. KEM A02 Allmän- och oorganisk kemi

Kap 2 Reaktionshastighet. Reaktionshastighet - mängd bildat eller förbrukat ämne per tidsenhet

EXPERIMENTELLT PROV ONSDAG Provet omfattar en uppgift som redovisas enligt anvisningarna. Provtid: 180 minuter. Hjälpmedel: Miniräknare.

2BrO 2 (mycket snabb) Härled, med lämpligt valda approximationer, uttryck för (a) förbrukningshastigheten

Bestämning av hastighetskonstant för reaktionen mellan väteperoxid och jodidjon

Energi, katalys och biosyntes (Alberts kap. 3)

Lösning till dugga för Grundläggande kemi Duggauppgifter enligt lottning; nr X, Y och Z.

Exoterma och endoterma reaktioner. Niklas Dahrén

Kemisk Dynamik för K2, I och Bio2

Kemiska reaktioner och reaktionshastigheter. Niklas Dahrén

Kinetik. Föreläsning 4

TENTAMEN I KEMI TFKE16 (4 p)

Repetition F9. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00

Konc. i början 0.1M 0 0. Ändring -x +x +x. Konc. i jämvikt 0,10-x +x +x

Kapitel Kapitel 12. Repetition inför delförhör 2. Kemisk kinetik. 2BrNO 2NO + Br 2

Allmän kemi. Läromålen. Viktigt i kap 17. Kap 17 Termodynamik. Studenten skall efter att ha genomfört delkurs 1 kunna:

Bestämning av hastighetskonstant och aktiveringsenergi för reaktionen mellan väteperoxid och jodidjon i sur lösning Jodklockan

Kapitel Repetition inför delförhör 2

Aggregationstillstånd

TENTAMEN I KEMI TFKE

Innehåll. Bilagor 1-8

Lite basalt om enzymer

Skrivning i termodynamik och jämvikt, KOO081, KOO041,

jämvikt (där båda faserna samexisterar)? Härled Clapeyrons ekvation utgående från sambandet

Definition Materialfysik II Ht Kinetik 5.1 Allmänt om kinetik. Massverkningslagen (eng. law of mass action ) Processer

Lämpliga uppgifter: 2.3, 2.7, 2.9, 2.10, 2.17, 2.19, 2.21, 20.1, 20.3, 20.4,

Repetition F12. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00

Industriella Reaktorer 2005

Schema och lite information för kzu200, moment-1 (jämvikt, 7.5hp) version:160815

Skriv reaktionsformler som beskriver vad som bör hända för följande blandningar: lösning blandas med 50 ml 0,05 H 3 PO 4 lösning.

Repetition F4. Lunds universitet / Naturvetenskapliga fakulteten / Kemiska institutionen / KEMA00

Laboration Enzymer. Labföreläsning. Introduktion, enzymer. Kinetik. Första ordningens kinetik. Michaelis-Menten-kinetik

2. Transitions state theory för att jämföra relativa reaktiviteten hos olika substrat

KEMA02 Oorganisk kemi grundkurs F13

Materialfysik vt Kinetik 5.1 Allmänt om kinetik. [Mitchell 3.0; lite ur Porter-Easterling 5.4]

Föreläsning 4. Koncentrationer, reaktionsformler, ämnens aggregationstillstånd och intermolekylära bindningar.

KEMA02 Oorganisk kemi grundkurs F12

Kapitel 17. Spontanitet, Entropi, och Fri Energi. Spontanitet Entropi Fri energi Jämvikt

Kapitel 17. Spontanitet, Entropi, och Fri Energi

Termodynamik Föreläsning 4

Biologisk katalysator

Exoterma och endoterma reaktioner. Niklas Dahrén

Materialfysik II Ht Kinetik 5.1 Allmänt om kinetik. [Mitchell 3.0; lite ur Porter-Easterling 5.4]

Kemi och energi. Exoterma och endoterma reaktioner

Tentamen i Kemisk reaktionsteknik för Kf3, K3 (KKR 100) Fredagen den 22 december 2006 kl 8:30-12:30 i V. Man får svara på svenska eller engelska!

Tentamen i Kemisk reaktionsteknik för Kf3, K3 (KKR 100) Onsdag den 22 augusti 2012 kl 8:30-13:30 i V. Examinator: Bitr. Prof.

Homogen gasjämvikt: FYSIKALISK KEMI. Laboration 2. Dissociation av dikvävetetraoxid. N2O4(g) 2 NO2(g)

Tentamensskrivning i FYSIKALISK KEMI Bt (Kurskod: KFK 162) den 19/ kl

Tentamen i Kemisk Termodynamik kl 14-19

Bestäm brombutans normala kokpunkt samt beräkna förångningsentalpin H vap och förångningsentropin

Kemisk jämvikt. Kap 3

Enzymer Farmaceutisk biokemi. Enzymet pepsin klyver proteiner i magsäcken till mindre peptider

KEMA02 Oorganisk kemi grundkurs F?

4. Kemisk jämvikt när motsatta reaktioner balanserar varandra

Gaser: ett av tre aggregationstillstånd hos ämnen. Flytande fas Gasfas

Hur förändras den ideala gasens inre energi? Beräkna också q. (3p)

1. Introduktion. Vad gör senapsgas så farlig?

Lösning till Tentamen i Kemi (TFKE16),

dess energi ökar (S blir mer instabilt) TS sker tidigare i reaktionen strukturen på TS blir mer lik S (2p).

Kapitel 5. Gaser. är kompressibel, är helt löslig i andra gaser, upptar jämt fördelat volymen av en behållare, och utövar tryck på sin omgivning.

Gaser: ett av tre aggregationstillstånd hos ämnen. Fast fas Flytande fas Gasfas

Tentamen i Allmän kemi 7,5 hp 5 november 2014 ( poäng)

Reaktionsmekanismer. Kap 6

Tentamen i Kemisk Termodynamik kl 13-18

Tentamen i Kemisk reaktionsteknik för Kf3, K3 (KKR 100) Lördagen den 19 december 2009 kl 8:30-13:30 i Hörsalar på hörsalsvägen

7. Inre energi, termodynamikens huvudsatser

Idealgasens begränsningar märks bäst vid högt tryck då molekyler växelverkar mera eller går över i vätskeform.

Arbete TD7 Datorövning i reaktionskinetik

Lösningar till tentamen i Kemisk termodynamik

Kapitel IV. Partikeltalet som termodynamisk variabel & faser

Lösningar till tentamen i Kemisk termodynamik

201. (A) Beräkna derivatorna till följande funktioner och förenkla så långt som möjligt: a. x 7 5x b. (x 2 x) 4. x 2 +1 x + 1 x 2 (x + 1) 2 f.

Tentamen i Kemisk Termodynamik kl 14-19

Tentamen i kemisk termodynamik den 17 januari 2014, kl

TENTAMEN i FYSIKALISK-ORGANISK KEMI 7,5 hp, NKEC , kl

Logaritmer. Joakim Östlund Patrik Lindegrén Andreas Lillqvist Carlos

Föreläsning 8. Reaktionslära I Kapitel

Kapitel 6. Termokemi. Kapaciteten att utföra arbete eller producera värme. Storhet: E = F s (kraft sträcka) = P t (effekt tid) Enhet: J = Nm = Ws

Allmän Kemi 2 (NKEA04 m.fl.)

Tentamen i Kemisk Termodynamik kl 14-19

Planering för Matematik kurs D

Kapitel 6. Termokemi

Vi ska titta närmare på några potensfunktioner och skaffa oss en idé om hur deras kurvor ser ut. Vi har tidigare sett grafen till f(x) = 1 x.

Om Murry Salbys ekvation

Kapitel 6. Termokemi. Kapaciteten att utföra arbete eller producera värme. Storhet: E = F s (kraft sträcka) = P t (effekt tid) Enhet: J = Nm = Ws

TENTAMEN KEM 011, DEL A och B

KEM A02 HT2012 Allmän- och oorganisk kemi REPETITION

Arbetshäfte kemi 9. Namn: Det här arbetshäftet innehåller dina anteckningar från genomgångarna i kemi. KEMI 9

1. a) Förklara, genom användning av något lämpligt kemiskt argument, varför H 2 SeO 4 är en starkare syra än H 2 SeO 3.

Transkript:

Kemisk reaktionskinetik. (Kap. 14.1-4. 14.5-6 ej i kurs.) Reaktionshastighet kemisk jämvikt. Reaktionshastighet avgör tiden att komma till jämvikt. Ett system i jämvikt reagerar inte. Jämviktsläge avgörs av termodynamik. (Mer härom senare.) Ex. Den termodynamiskt stabila formen av kol vid normala förhållanden är grafit. C(diamant) C(grafit) termodynamiskt spontan. Dock består diamanter ändå, eftersom det krävs mycket stor aktiveringsenergi (E a ) för att bryta alla starka kovalenta bindningar i diamant så att grafit kan bildas. Kinetiskt hinder. Relation reaktionsentalpi aktiveringsenergi ses i figuren. Krönen på kurvan = aktiverade komplex. Reaktanter aktiverat komplex övergångstillstånd produkter (transition state) Högst E a ger hastighetsbestämmande steg. r H = reaktionsentalpi (konstant tryck)

Hastigheten påverkas av: Konc. eller tryck av reagerande molekyler Temperatur Gränsytor (i heterogena system = flera faser) Hastigheten mäts genom någon analys av provet som funktion av tiden. Se olika förfaranden i ex.samlingen. Definition av reaktionshastighet och utvärdering. (14.1) Reaktion A B Hastighet Sort på r = (mol/l)/s Konc. Mer invecklad stökiometri (IUPAC): 3 A + B 2 C r 1 d = 3 [A] 0 = 3[B] 0 = 3 / 2 [C] [ ] d[ B] r d A = = + [ A] d[ B] 1 d[ C] = = + 2 om A och B tillblandas stökiometriskt tid

Hastighetskonstant och utvärdering. (Ej i boken) Hastighetsekvationen kan vara på formen: d[ A] = k [ A] n k = hastighetskonstanten beror av temperaturen n = reaktionsordningen beror oftast inte av temperaturen (behöver inte vara heltal) Utvärdering av n och k d A n = 0 (nollte ordningens reaktion) = k konstant derivata, syns direkt Ovanligt fall. Sort på k: (konc.)/(tid) n = 1 (första ordningens reaktion) integrerat: ln[a] = - kt + ln[a] 0 Sort på k: (tid) 1 Halveringstid ln2 t 1 / 2 = k [ ] [ A] d = k [ A] [A] ln[a] t t

n = 2 (andra ordningens reaktion) [ ] d A = k Integrerat [ A] 2 [A] 1/[A] 1 1 [ A] [ A] 0 = k t t t Test av reaktionsordning. Enkla fall. Mät konc. som funktion av tid. Ändras [A] med konstant lutning som funktion av tiden nollte ordn. Blir ln[a] en rät linje som funktion av tiden första ordn. Blir 1/[A] en rät linje som funktion av tiden andra ordn. Om mer än ett ämne reagerar (vanligt) eller någon annan reaktionsordning föreligger: Använd initialhastighetsmetoden.

Initialhastighetsmetoden (ej tentastoff). När n 0, 1, 2. Mät initialhastigheten vid tiden 0. Då är konc. = enligt preparationen. Görs praktiskt enl. fig Ur tangentens lutning fås konc.:s tidsderivata = hastigheten (r). r = k [A] 0n ger ln r = n ln [A] 0 + ln k Avsätt som på högra fig. Lutn. = n Interceptet = ln k Mer än ett ämne i hast. ekv.: Försök integrera enkla fall r = k [ A] m [ B] n Initialhastighetsmetoden med sep. serier där ämnena varieras vart för sig. Ha något ämne i starkt överskott så dess konc. blir konst. Pseudo-ordning

Reaktionshastigheters temperaturberoende. (Ekv. ej i boken.) Temperaturberoendet ligger i k. Reaktioner sker ofta genom kollisioner. Kinetisk energi Deformation Reaktion + frigjord energi. Antal kollisioner/tidsenhet (tryck, konc. rörelsehast.) Kollision i rätt riktning Tillräcklig kollisionsenergi. Arrhenius ekvation (1889). E a E a lnk = + ln A k = A e R T logaritmering ger R T E a = aktiveringsenergin R = 8,3145 J K 1 mol 1 (Gaskonstanten), A = frekvensfaktorn eller pre-exponentiella faktorn ln k avsatt mot 1/T skall ge rät linje ln k (Arrhenius-plott) Lutn. = -E a /R Intercept = ln A (LR eller sätt in värden) 1/T Två punkter: k ln k 1 E = R 1 T 2 T 2 a 1 1

Aktiverat komplexteori. (14.2-3) Det aktiverade komplexet motsvarar en mimimal energi som behövs för reaktion (kinetisk energi, strålningsenergi ). Sedan går komplexet över i ett övergångstillstånd (transition state) som leder till produkter. Härur kan Arrhenius ekv. förklaras ur Boltzmannfördelningen. Högre temperatur medför fler molekyler med högre energier än E a. De skuggade andelarna i högra figuren är de med E > E a.

Katalys. (14.4) Katalysator = ämne som genom sin närvaro påskyndar en reaktion utan att själv förbrukas. Genererar ny reaktionsmekanism som sänker aktiveringsenergin. Röd kurva = utan kat. Svart kurva = med kat. Homogen kat. = i en fas (l) eller (g) Ex. Enzymer i celler Heterogen kat. = på fasgränsyta Ofta gas på fast fas Ex. Avgasrening (bilar) Hydrering av fett Enzymer på cellmembran

Reaktionsmekanismer. Mekanism = serie av elementarreaktioner, som tillsammans ger summareaktionen. Vid elementarreaktionerna bildas och förbrukas intermediärer (ofta instabila). Molekylaritet hos elementarreaktion = antal molekyler som bildar aktiverat komplex Molekylaritet reaktionsordning för elementarreaktioner. Unimolekylära 1:a ordningen A B r = k [A] (sönderfall, omlagringar m.m.) Bimolekylära 2:a ordningen A + B P r = k [A] [B] (oftast reaktioner som sker genom enkla kollisioner) Ofta är en reaktion i serien långsam (hög aktiveringsenergi), blir då hastighetsbestämmande steg.

Serie A B C Två fall a) ung. lika snabba b) Andra reaktionen snabb, B hinner aldrig nå märkbar konc.