Reakciókinetika
A kémiai kinetika, más néven reakciókinetika azt tanulmányozza, hogy milyen gyorsan mennek végbe a kémiai reakciók. Ez magában foglalja annak tanulmányozását, hogy a különböző körülmények, például a hőmérséklet, a nyomás vagy az alkalmazott oldószer hogyan befolyásolják a reakció sebességét. A kémiai kinetika arra is használható, hogy megismerjük a reakciómechanizmusokat és az átmeneti állapotokat.
A kémiai kinetika alapgondolatát ütközéselméletnek nevezik. Ez azt állítja, hogy a reakció lejátszódásához a molekuláknak össze kell ütközniük egymással. A reakció sebességének növeléséhez tehát növelni kell az ütközések számát. Ez többféleképpen is megvalósítható.
Kísérletek segítségével ki lehet számítani a reakciósebességeket, amelyekből sebességtörvényeket és sebességállandókat kaphatunk. A sebességtörvény egy olyan matematikai kifejezés, amellyel a reagensek koncentrációja mellett kiszámítható a reakció sebessége.
Nagyobb koncentráció esetén a molekulák könnyebben találkoznak egymással, így a reakció sebessége nagyobb lesz.
A reakció sorrendje
az egyensúly dinamikus jellegű
Sokféle tarifatörvény létezik, de a leggyakoribbak a következők:
- nulla rendű reakció: a sebesség nem függ a koncentrációtól
- elsőrendű reakció: a sebesség csak egy reaktáns koncentrációjától függ.
- másodrendű reakció: a sebesség függ a két reagens koncentrációjától, vagy az egyik reagens koncentrációjának négyzetétől.
Ezekből az adatokból el lehet gondolkodni a reakció mechanizmusán. Ha például másodrendű, akkor valószínű, hogy a reakcióban a sebességet meghatározó lépés során mindkét molekula összeér. A mechanizmusban ez a legnehezebben végbemenő lépés, mert ennek van a legnagyobb aktiválási energiája.
| · v · t · e Alapvető reakciómechanizmusok | |
| Nukleofil szubsztitúció | Egymolekuláris nukleofil szubsztitúció (NS1) - Bimolekuláris nukleofil szubsztitúció (NS2) - Nukleofil aromás szubsztitúció (NSAr) - Nukleofil belső szubsztitúció (NSi). |
| Egymolekuláris elimináció (E1) - E1cB eliminációs reakció - Bimolekuláris elimináció (E2) | |
| Elektrofil addíció - Nukleofil addíció - Szabad gyökös addíció - Cikloaddíció | |
| Kapcsolódó témák | Elemi reakció - Molekularitás - Sztereokémia - Katalízis - Ütközéselmélet - Oldószerhatás - Nyilazás - Nyilazószerrel való tolódás |
| Kémiai kinetika | |
Kérdések és válaszok
K: Mi az a kémiai kinetika?
V: A kémiai kinetika, más néven reakciókinetika annak tanulmányozása, hogy milyen gyorsan mennek végbe a kémiai reakciók, és hogy a különböző körülmények, például a hőmérséklet, a nyomás vagy a használt oldószer hogyan befolyásolják a reakció sebességét.
K: Mit állít az ütközéselmélet?
V: Az ütközéselmélet azt állítja, hogy a reakció lejátszódásához a molekuláknak egymásnak kell ütközniük. A reakció sebességének növeléséhez tehát növelni kell az ütközések számát.
K: Hogyan lehet kiszámítani a reakciósebességet?
V: Kísérletekkel ki lehet számítani a reakciósebességeket, amelyekből sebességtörvényeket és sebességállandókat kaphatunk.
K: Mi az a sebességtörvény?
V: A sebességtörvény egy olyan matematikai kifejezés, amellyel a reagensek koncentrációja mellett kiszámítható a reakció sebessége.
K: Hogyan lehet növelni egy reakció sebességét?
V: A reakció sebessége növelhető a molekulák közötti ütközések számának növelésével. Ez többféleképpen is megvalósítható, például a hőmérséklet, a nyomás vagy az alkalmazott oldószer változtatásával.
K: Mik azok az átmeneti állapotok?
V: Az átmeneti állapotok a kémiai reakciók köztes szakaszai, amelyek akkor következnek be, amikor a reaktánsok termékeket képeznek, és e folyamat során energia szabadul fel vagy veszik fel.
