Химична кинетика | изучава колко бързо протичат химичните реакции
Химичната кинетика, наричана още кинетика на реакциите, изучава колко бързо протичат химичните реакции. Това включва изучаване на това как различните условия, като температура, налягане или използван разтворител, влияят върху скоростта на реакцията. Химичната кинетика може да се използва и за установяване на механизмите на реакциите и преходните състояния.
Основната идея на химичната кинетика се нарича теория на сблъсъците. Тя гласи, че за да протече реакция, молекулите трябва да се ударят една в друга. Следователно начините за увеличаване на скоростта на реакцията трябва да увеличат броя на ударите. Това може да се направи по много начини.
С помощта на експерименти е възможно да се изчислят скоростите на реакциите, на базата на които могат да се получат скоростните закони и скоростните константи. Законът за скоростта е математически израз, с който може да се изчисли скоростта на реакцията при дадена концентрация на реагентите.
При по-висока концентрация молекулите ще се удрят по-лесно една в друга и така скоростта на реакцията ще бъде по-голяма.
Ред на реакция
равновесието е динамично по своя характер.
Съществуват много видове закони за лихвите, но най-често срещаните са:
- реакция от нулев ред: скоростта не зависи от концентрацията
- реакция от първи ред: скоростта зависи от концентрацията само на един реактив.
- реакция от втори ред: скоростта зависи от концентрацията на две реагиращи вещества или от концентрацията на едно реагиращо вещество на квадрат.
Въз основа на тези данни е възможно да се мисли за механизма на реакцията. Ако той е от втори ред, например, тогава е вероятно двете молекули в реакцията да се съединяват по време на определящата скоростта стъпка. Това е най-трудната за преминаване стъпка в механизма, тъй като има най-висока енергия на активация.
| Основни механизми на реакциите | |
| Нуклеофилно заместване | Едномолекулно нуклеофилно заместване (SN 1) - Двумолекулно нуклеофилно заместване (SN 2) - Нуклеофилно ароматно заместване (SN Ar) - Нуклеофилно вътрешно заместване (SN i) |
| Едномолекулно елиминиране (E1) - реакция на елиминиране E1cB - двумолекулно елиминиране (E2) | |
| Електрофилно добавяне - Нуклеофилно добавяне - Свободно радикално добавяне - Циклоприсъединяване | |
| Свързани теми | Елементарна реакция - Молекулярност - Стереохимия - Катализ - Теория на сблъсъка - Ефекти на разтворителя - Избутване на стрелата |
| Химична кинетика | |
Въпроси и отговори
В: Какво представлява химичната кинетика?
О: Химичната кинетика, наричана още реакционна кинетика, изучава колко бързо протичат химичните реакции и как различните условия, като температура, налягане или използван разтворител, влияят върху скоростта на реакцията.
В: Какво твърди теорията на сблъсъците?
О: Теорията на сблъсъка гласи, че за да протече реакция, молекулите трябва да се ударят една в друга. Следователно начините за увеличаване на скоростта на реакцията трябва да увеличат броя на ударите.
В: Как можете да изчислите скоростта на реакцията?
О: С помощта на експерименти е възможно да се изчислят скоростите на реакциите, от които могат да се получат закони за скоростта и константи на скоростта.
В: Какво представлява законът за скоростта?
О: Законът за скоростта е математически израз, с който може да се изчисли скоростта на реакцията при дадена концентрация на реагентите.
Въпрос: Как можете да увеличите скоростта на една реакция?
О: Скоростта на реакцията може да се увеличи, като се увеличи броят на сблъсъците между молекулите. Това може да стане по много начини, например чрез промяна на температурата, налягането или използвания разтворител.
В: Какво представляват преходните състояния?
О.: Преходните състояния са междинни етапи в химичните реакции, които възникват, когато реактивите образуват продукти и при този процес се отделя или поглъща енергия.
