Reactii Chimice Curs Dat Mar 2016

8/19/2019 Reactii Chimice Curs Dat Mar 2016

1/36

CAP. 2. REACŢII CHIMICECAP. 2. REACŢII CHIMICE2.1. CLASIFICAREA REACŢIILOR CHIMICE2.1. CLASIFICAREA REACŢIILOR CHIMICE

Reacţiile chimice pot fi clasificate dupăReacţiile chimice pot fi clasificate dupăurmătoarele criterii:următoarele criterii:

A.A.după gradul de complexitate:după gradul de complexitate:

• reacţii singulare (simple)reacţii singulare (simple)::

• reacţii multiple (consecutivereacţii multiple (consecutive))::• paralele:paralele:• mixte:mixte:•

autocatalitice:autocatalitice:• înlăn uite: înlăn uite:

,'

11 A A →'

,112 A A → '

2

'

121 A A A A +→+

,'

2

'

11

A A A

→→'21

'

11 , A A A A →→

,'

121 A A A →+ '

23

'

1 A A A →+'

1

'

1

'

11 A A A A +→+

))( 1 n AnA →


2/36

B.B. după molecularitate:după molecularitate:• reacţii monomolecularereacţii monomoleculare• reacţii imolecularereacţii imoleculare• reacţii trimolecularereacţii trimoleculare!.!. după starea de agregare a reactanţilor "i produ"ilor de reacţie:după starea de agregare a reactanţilor "i produ"ilor de reacţie:• reacţii omogene (se desfă"oară într#o singură fa$ă)reacţii omogene (se desfă"oară într#o singură fa$ă)

• reacţii eterogene (au loc în două sau mai multe fa$e).reacţii eterogene (au loc în două sau mai multe fa$e).%.%.după reversiilitate:după reversiilitate:• reacţii ireversiilereacţii ireversiile• reacţii reversiile.reacţii reversiile.

&e preci$ea$ă că din punct de vedere termodinamic toate reacţiile&e preci$ea$ă că din punct de vedere termodinamic toate reacţiilesunt reversiile' însă pentru unele dintre ele reacţia inversă aresunt reversiile' însă pentru unele dintre ele reacţia inversă areo vite$ă mult mai mică dect reacţia directă.o vite$ă mult mai mică dect reacţia directă.

.. după efectul termic al reacţiei acestea se clasifică în douădupă efectul termic al reacţiei acestea se clasifică în douăcategorii:categorii:

•reacţii endoterme (consumă energic termică)reacţii endoterme (consumă energic termică)• reacţii exoterme (generea$ă energie termică)reacţii exoterme (generea$ă energie termică)..


3/36

2.2 STOECHIOMETRIA REACŢIILOR CHIMICE

Ecuaţii stoechimetrice

%upă cum este cunoscut reacţiile chimice se repre$intă prinecuaţii stoechiometrice. *n ca$ul unei reacţii chimice cu r reactanţi "i p produ"i de reacţie' se poate scrie următoareaecuaţie chimică:

(+.,)

sau în formă restrnsă: (+.+)

în care: v- este coeficientul stoechiometric al reactantului A-' A,' ...'Ar reactanţi'

# produ"i de reacţie' # coeficientul stoechiometric al produsului de reacţie A/.

'''

2

'

2

'

1

'

12211 ...... P pr r Av Av Av Av Av Av +++=+++

∑ ∑= =

=r

j

p

k k k j j Av Av

1 1

''

''

1 ,..., p A A

'

K v

'

K v


4/36

xistă "i un alt mod de exprimare axistă "i un alt mod de exprimare aecuaţiilor stoechiometrice. 0entru o reacţieecuaţiilor stoechiometrice. 0entru o reacţie

chimică care arechimică care are mm reactanţi "i produse dereactanţi "i produse dereacţie se poate scrie următoarea ecuaţiereacţie se poate scrie următoarea ecuaţiestoechiometrică:stoechiometrică:

(+.1)(+.1)nn reacţii pot fi repre$entate prin ecuaţiile:reacţii pot fi repre$entate prin ecuaţiile:

i 2 ,' +'...' ni 2 ,' +'...' n (+.3)(+.3)

∑= =

m

j j j Av1

0

∑=

=m

j

ijij Av1

0


5/36

%acă în cadrul unui proces au loc reacţiile:%acă în cadrul unui proces au loc reacţiile:

(+.,4)(+.,4)

"i se notea$ă:"i se notea$ă:ecuaţiile stoechiometrice capătă forma:ecuaţiile stoechiometrice capătă forma:

(+.,5)(+.,5)

*n acest ca$ ecuaţia (+.,+) este *n acest ca$ ecuaţia (+.,+) estesatisfăcută numai pentrusatisfăcută numai pentru "i"i ceeaceeace înseamnă că cele două reacţii suntce înseamnă că cele două reacţii sunt

stoechiometric independente.stoechiometric independente.

O H CO H CO

OH CH H CO

222

322

+=+

=+

,,,,, 524232213 AO H ACO A H ACO AOH CH =====

0

02

5432

321

=+−−

=−−

A A A A

A A A

01 =λ 0

2 =λ


6/36

2.3. MRIMI CARACTERISTICE REACŢIILOR2.3. MRIMI CARACTERISTICE REACŢIILORCHIMICECHIMICE

0entru caracteri$area cantitativă a evoluţiei unei reacţii chimice se0entru caracteri$area cantitativă a evoluţiei unei reacţii chimice seutili$ea$ă mărimile: grad de transformare sau conversie' grad de avansareutili$ea$ă mărimile: grad de transformare sau conversie' grad de avansarea reacţiei' randamentul reacţiei "i selectivitatea reacţiei.a reacţiei' randamentul reacţiei "i selectivitatea reacţiei.Gradul de avansare al reacţiei este definit prin relaţia:Gradul de avansare al reacţiei este definit prin relaţia:

!2.1"#!2.1"#

în care: în care: repre$intă numărul de moli derepre$intă numărul de moli de în momentul iniţial "i în momentul iniţial "ifinal' iar final' iar este coeficientul stoechiometric al specieieste coeficientul stoechiometric al speciei . 0entru reacţiile. 0entru reacţiilemultiple se define"te pentru fiecare reacţie un grad de avansare (multiple se define"te pentru fiecare reacţie un grad de avansare ( ).).Randamentul unei reacţii chimice ( Randamentul unei reacţii chimice ( ) ):: este definit ca raportul dintreeste definit ca raportul dintre

cantitatea de produs format "i cantitatea iniţială de reactant de referinţă. &ecantitatea de produs format "i cantitatea iniţială de reactant de referinţă. &eexprimă în procente "i are valori cuprinse între 6 "i ,66.exprimă în procente "i are valori cuprinse între 6 "i ,66.Selectivitatea reacţiei ( Selectivitatea reacţiei ( ) ):: este definită prin raportul dintre cantitateaeste definită prin raportul dintre cantitateade produs format "i cantitatea de reactant de referinţă transformat "i sede produs format "i cantitatea de reactant de referinţă transformat "i seexprimă în procente.exprimă în procente.

j

A A

v

nn j j

−

=

0

ξ

j j A A nn ,0

j A

jv j A

iξ

η

σ

0


7/36

Gradul de transformareGradul de transformare:: se define"te înse define"te înraport cu reactantul valoros sau cu un reactantraport cu reactantul valoros sau cu un reactant

oarecare7 pentru o reacţie care conţineoarecare7 pentru o reacţie care conţine r r reactanţi (reactanţi ( ) "i) "i p p produse (produse ( ))gradul de transformare al reactantului estegradul de transformare al reactantului estedefinit de relaţia:definit de relaţia:

(+.,3)(+.,3)

în care: în care: repre$intă numărul de molirepre$intă numărul de moli în înmomentul iniţial "imomentul iniţial "i # numărul de moli de# numărul de moli de

în momentul final. în momentul final.

r A A ,...,1''

1 ,..., p A A

0

0

j

j

A

Aj A

Ajn

nn −=η

0

j An

0

j An

j A

j A

j An j A


8/36

8radul de transformare al componentului8radul de transformare al componentuluipoate fi calculat cu relaţiile:poate fi calculat cu relaţiile:

(+.,9)(+.,9)

%e%e asemenea gradul de transformare poate fiasemenea gradul de transformare poate ficalculat "i pe a$a numărului de moli aicalculat "i pe a$a numărului de moli aiproduselor de reacţie:produselor de reacţie:

(+.,)(+.,)

0

1

0

0

1

2

0

0

0

11

22

1

11

1...

A

r

A A

A

A A

A

A A A

nv

vnn

nv

vnn

nnn r r −==−=−=η

0

1

'

'

'

1

'2

0

0

1

'1

0

1

''

1

'2

'2

1

'1

'1

1

...

A

p

A A

A

A A

A

A A

A

nv

v

nn

nv

v

nn

nv

v

nn p p

−==

−=

−=η


9/36

Relaţiile (+.,3)' (+.,9) "i (+.,) servesc laRelaţiile (+.,3)' (+.,9) "i (+.,) servesc lastailirea ecuaţiilor de ilanţ de materiale.stailirea ecuaţiilor de ilanţ de materiale.

;umărul de moli de reactanţi neconsumaţi;umărul de moli de reactanţi neconsumaţisau de produse de reacţie la sfr"itulsau de produse de reacţie la sfr"itulprocesului re$ultă pe a$a relaţiilor (+.,3)'procesului re$ultă pe a$a relaţiilor (+.,3)'

(+.,9) "i (+.,):(+.,9) "i (+.,):1 1 1 1

2 2 1 1

0 0

0 02

1

A A A A

A A A A

n n n

vn n n

v

η

η

= − ×

= − ×

− − − − −

(+.,


10/36

pentru produsele de reacţie se poatepentru produsele de reacţie se poatescrie:scrie:

1 1

1 1

0 0

1

0 0

1 1 1 1

r r

j j

r A A A A

r r r j

T A A A A

j j j

vn n n

v

vn n n n

v

η

η

= = =

= − ×

= = − ×∑ ∑ ∑

(+.+6)

' '1 11 1

' '1 12 2

'

0 01

1

'

0 0 02

1

A A A A

A A A A

vn n n

vv

n n nv

η

η

= − ×

= − ×

− − − − − −

(+.+,)


11/36

' '1 1

' '1 1

'

0 0 0

1

'

' 0 0

1 1 1 1

p p

i i

p

A A A A

p p p

k

T A A A Ak k k

vn n n

vv

n n n nv

η

η

= = =

= − ×

= = − ×∑ ∑ ∑(+.++)(+.++)


12/36

2.$. TERMO%I&AMICA REACŢIILOR CHIMICE2.$. TERMO%I&AMICA REACŢIILOR CHIMICE

a.a. Energia internăEnergia internă

nergia internă a unui sistem include:nergia internă a unui sistem include:• energia de viraţie a atomilor sau ionilor7energia de viraţie a atomilor sau ionilor7• energia legăturilor dintre atomi "i între molecule7energia legăturilor dintre atomi "i între molecule7• energia de translaţie "i rotaţie a moleculelor7energia de translaţie "i rotaţie a moleculelor7• energia stărilor electronice.energia stărilor electronice.%eoarece pentru un sistem oarecare nu se poate%eoarece pentru un sistem oarecare nu se poate

determina valoarea asolută a energiei interne (determina valoarea asolută a energiei interne (U U )' în)' în

mod oi"nuit se determină variaţia energiei internemod oi"nuit se determină variaţia energiei interne(( ) la trecerea sistemului de la o stare energetică) la trecerea sistemului de la o stare energetică(=,) la alta (=+).(=,) la alta (=+).

(+.46)(+.46)

U ∆

12 U U U −=∆


13/36

>ariaţia energiei interne este cau$ată de schimul de energie>ariaţia energiei interne este cau$ată de schimul de energie între sistem "i mediul exterior care se reali$ea$ă prin între sistem "i mediul exterior care se reali$ea$ă prinmodificarea presiunii sau volumului.modificarea presiunii sau volumului.

0rin modificarea presiunii sau volumului' sistemul va efectua0rin modificarea presiunii sau volumului' sistemul va efectuaun lucru mecanic ?m concomitent cu schimul de căldură @.un lucru mecanic ?m concomitent cu schimul de căldură @.&e poate scrie a"adar:&e poate scrie a"adar: (+.4,)(+.4,)

cuaţia (+.4,) repre$intă expresia matematică a legiicuaţia (+.4,) repre$intă expresia matematică a legii

conservării energiei.conservării energiei.%acă transferul de energie are loc la volum constant' variaţia%acă transferul de energie are loc la volum constant' variaţia

energiei interne este egală cu cantitatea de căldurăenergiei interne este egală cu cantitatea de căldurăschimată:schimată: (+.4+)(+.4+)

*n ca$ul în care sistemul cedea$ă energie *n ca$ul în care sistemul cedea$ă energie iariartransformarea este exotermă. !nd sistemul asoaretransformarea este exotermă. !nd sistemul asoareenergieenergie "i transformarea este"i transformarea esteendotermă.endotermă.

m LQU −=∆

QU =∆

12 U U < )0( )0( >∆U


14/36

''.. EntalpiaEntalpiantalpia () este o funcţie de stare definită ca o sumă antalpia () este o funcţie de stare definită ca o sumă a

energiei interne "i a lucrului mecanic necesar ocupării deenergiei interne "i a lucrului mecanic necesar ocupării decătre sistem a volumului său la presiune constantă:către sistem a volumului său la presiune constantă: 2 = 0> 2 = 0> >ariaţia entalpiei unui sistem este determinată de starea>ariaţia entalpiei unui sistem este determinată de starea

iniţială "i finală a acestuia. %acă în sistem are loc oiniţială "i finală a acestuia. %acă în sistem are loc oreacţie chimicreacţie chimic va avea următoarea expresie:va avea următoarea expresie:

în care:în care: sunt coeficienţii stoechiometrici aisunt coeficienţii stoechiometrici ai

reactantului j şi produsului de reacţie k;reactantului j şi produsului de reacţie k;-entalpiile reactantului j şi respectiv a produsului de-entalpiile reactantului j şi respectiv a produsului dereacţie k.reacţie k.

(+.44)

H R∆

∑ ∑−=∆ j jk k R H v H v H '' (+.45)k j vv ',

k j H H ',


15/36

&e menţionea$ă faptul că la reacţii exoterme&e menţionea$ă faptul că la reacţii exoterme'' iar în ca$ul reacţiilor endotermeiar în ca$ul reacţiilor endoterme ..

%acă se cunoa"te valoarea entalpiei unui%acă se cunoa"te valoarea entalpiei unuicomponent la o temperatură C,' valoareacomponent la o temperatură C,' valoareaentalpiei la temperatura C+ este dată deentalpiei la temperatura C+ este dată de

relaţia:relaţia: (+.41)(+.41)

în care: în care: H1, H H1, H sunt entalpiilesunt entalpiilecomponentului la temperaturacomponentului la temperatura !1!1 "i"irespectivrespectiv ! ! 77

0∆ H R

∫ +=2

1

12

T

T

p dT C H H


16/36

"p"p căldura specifică a componentului respectiv. căldura specifică a componentului respectiv.0entru ma-oritatea sustanţelor căldura specifică (0entru ma-oritatea sustanţelor căldura specifică ("p"p) poate fi) poate fi

exprimată prin ecuaţii empirice de forma:exprimată prin ecuaţii empirice de forma:

(+.43)(+.43)

>alorile coeficienţilor>alorile coeficienţilor a, #, ca, #, c se găsesc taelate în literatură dese găsesc taelate în literatură de

specialitate.specialitate. *ntruct valorile asolute ale entalpiilor compu"ilor chimici pot fi *ntruct valorile asolute ale entalpiilor compu"ilor chimici pot fimăsurate' în calcule se utili$ea$ă valorile căldurilor de formare alemăsurate' în calcule se utili$ea$ă valorile căldurilor de formare aleacestora.acestora.!ăldura de formare sau entalpia de formare repre$intă variaţia!ăldura de formare sau entalpia de formare repre$intă variaţiaentalpiei unui sistem la sinte$a unui mol de sustanţă dinentalpiei unui sistem la sinte$a unui mol de sustanţă din

elementele componente. 0rin convenţie entalpia de formare aelementele componente. 0rin convenţie entalpia de formare aelementelor chimice este egală cu $ero.elementelor chimice este egală cu $ero.>alorile entalpiilor de formare ale compu"ilor chimici se găsesc în>alorile entalpiilor de formare ale compu"ilor chimici se găsesc înliteratură taelate în condiţii standard (literatură taelate în condiţii standard ($ $ 2, atm'2, atm' ! ! 2+


17/36

c c .. Legea lui HessLegea lui Hess!onform legii lui ess căldura de reacţie la!onform legii lui ess căldura de reacţie la

presiune constantă sau volum constant nupresiune constantă sau volum constant nudepinde de traseul parcurs ci numai de stareadepinde de traseul parcurs ci numai de stareainiţială "i finală a sistemului. 0rin urmare căldurainiţială "i finală a sistemului. 0rin urmare căldurade reacţie poate fi calculată ca o diferenţă întrede reacţie poate fi calculată ca o diferenţă între

suma algerică a entalpiilor de formare asuma algerică a entalpiilor de formare areactanţilor.reactanţilor.

(+.49)(+.49)

în care: în care: este entalpia de formare a produsuluieste entalpia de formare a produsuluide reacţiede reacţie k k 77

este entalpia de formare a reactantului -.este entalpia de formare a reactantului -.

∑ ∑= =

−=∆r

k

r

j

j f jk f k T R H v H v H 1 1

,

'

,'

'

,k f H

j f H ,


18/36

Ecuaţia lui irchoff Ecuaţia lui irchoff

xprimă dependenţa de temperatură a căldurii dexprimă dependenţa de temperatură a căldurii de

reacţie. !ăldura de reacţie la o temperaturăreacţie. !ăldura de reacţie la o temperatură ! ! "i presiune atmosferică este dată de relaţia:"i presiune atmosferică este dată de relaţia:

(+.4)(+.4)

în care: 7 în care: 7

# căldura specifică a produsului de reacţie /7# căldura specifică a produsului de reacţie /7

# căldura specifică la presiune constantă a# căldura specifică la presiune constantă areactantului -7reactantului -7 # căldura de reacţie în condiţii standard.# căldura de reacţie în condiţii standard.

∫ ∆+∆=∆T

p RT R dT C H H 298

0

298

0

∑ ∑−=∆ pj j pk k p C vC vC '''

pk C

pjC

0

298 H R∆


19/36

EntropiaEntropia

ste o proprietate a materiei specifică sistemelorste o proprietate a materiei specifică sistemelori$olate "i caracteri$ea$ă cantitatea de energiei$olate "i caracteri$ea$ă cantitatea de energiedepreciată raportată la , D. 0entru procesedepreciată raportată la , D. 0entru procesei$oterme reversiile variaţia entropiei poate fii$oterme reversiile variaţia entropiei poate fiexprimată prin relaţia:exprimată prin relaţia:

(+.4


20/36

Entalpia li!eră.Entalpia li!eră.

ste definită ca fiind partea maximă din energiaste definită ca fiind partea maximă din energiaunui sistem care poate fi transformată în lucruunui sistem care poate fi transformată în lucrumecanic efectuat de sistem.mecanic efectuat de sistem.

82 C&82 C& (+.55)(+.55)>ariaţia entalpiei liere la presiune "i presiune "i>ariaţia entalpiei liere la presiune "i presiune "i

temperatură constante poate fi evaluată petemperatură constante poate fi evaluată pea$a relaţiei:a$a relaţiei: (+.51)(+.51)

>ariaţia entalpiei liere la o temperatură C' în ca$ul>ariaţia entalpiei liere la o temperatură C' în ca$ul

unei reacţii chimice' poate fi determinată cuunei reacţii chimice' poate fi determinată cuurmătoarea relaţie:următoarea relaţie: (+.53)(+.53)

S T H G ∆+∆=∆

∫ ∫ ∆

−∆+∆−∆=∆−∆=∆T

pT

p R RT RT RT R dT T

C T dT C S T H S T H G

298298

0

298

0

298

000


21/36

"otenţialul chimic."otenţialul chimic.Repre$intă derivata entalpiei liere în raport cuRepre$intă derivata entalpiei liere în raport cu

numărul de moli de componentnumărul de moli de component i i dintr#un sistem:dintr#un sistem:

(+.59)(+.59)

0entru un sistem format din n componenţi' entalpia0entru un sistem format din n componenţi' entalpialieră poate fi exprimată în funcţie de potenţialelelieră poate fi exprimată în funcţie de potenţialelechimice ale componenţilor:chimice ale componenţilor:

(+.5)(+.5)

în care: xi este fracţia molară a componentului în care: xi este fracţia molară a componentului i i ..

0otenţialul chimic repre$intă forţa motrice care0otenţialul chimic repre$intă forţa motrice caredetermină desfă"urarea unui proces . 0rindetermină desfă"urarea unui proces . 0rindiferenţierea ecuaţiei (+.5) se oţine:diferenţierea ecuaţiei (+.5) se oţine: (+.5


22/36

Relaţia (+.5i 2 RCE0 ecuaţia (+.1+) devine:

ii

T

V p

µ ∂ = ÷∂

ii

P

S T

µ ∂ = − ÷∂

∫ ∫ =

i

i

i P

ii dP V d

µ

µ

µ 0 0

iii p RT ln0 ⋅+= µ µ (+.14)


23/36

0entru ga$e reale presiunea pi este înlocuită cu0entru ga$e reale presiunea pi este înlocuită cufugacitatea fi (fugacitatea fi ( ) "i ecuaţia (+.14) capătă) "i ecuaţia (+.14) capătă

forma:forma: (+.15)(+.15)

*n ca$ul soluţiilor diluate potenţialul chimic al *n ca$ul soluţiilor diluate potenţialul chimic alcomponentului i depinde de concentraţiacomponentului i depinde de concentraţia

acestuia (!i):acestuia (!i): (+.11)(+.11)

?a soluţiile reale' concentraţia (!i) se sustituie?a soluţiile reale' concentraţia (!i) se sustituie

cu activitatea ai (cu activitatea ai ( ). 0rin urmare ecuaţia). 0rin urmare ecuaţia(+.11) devine:(+.11) devine:

(+.13)(+.13)

iii p f γ =

iii f RT ln0 ⋅+= µ µ

iii C RT ln0 += µ µ

iaii C a γ =

iii a RT ln0 += µ µ


24/36

Echili!rul chimic.Echili!rul chimic.

!ondiţia de echiliru chimic pentru o reacţie!ondiţia de echiliru chimic pentru o reacţie

chimică care conţinechimică care conţine r r reactanţi "ireactanţi "i p p produ"i deprodu"i dereacţie se exprimă prin ecuaţia:reacţie se exprimă prin ecuaţia:

(+.19)(+.19)

sau altfel:sau altfel:

(+.1


25/36

2.". CI&ETICA REACŢIILOR2.". CI&ETICA REACŢIILORCHIMICECHIMICE

#ite$a de reacţie#ite$a de reacţie

Repre$intă cantitatea de reactant consumat sauRepre$intă cantitatea de reactant consumat saude produs de reacţie generat în unitatea dede produs de reacţie generat în unitatea de

timp.timp.?a reacţiile omogene att reactanţii ct "i produ"ii?a reacţiile omogene att reactanţii ct "i produ"iide reacţie se află de regulă în fa$ă ga$oasăde reacţie se află de regulă în fa$ă ga$oasăsau lichidă. 0entru astfel de reacţii vite$a estesau lichidă. 0entru astfel de reacţii vite$a este

exprimată ca mărime intensivă. *n ca$ul uneiexprimată ca mărime intensivă. *n ca$ul uneireacţii omogene'reacţii omogene'(+.99)(+.99)

1111 '' Av Av →


26/36

>ite$a de reacţie poate fi definită în>ite$a de reacţie poate fi definită în raportraportcu reactantul A, sau cu produsul decu reactantul A, sau cu produsul de

reacţie AF,:reacţie AF,: sausau (+.9)(+.9)

sausau (+.9


27/36

%acă volumul masei de reacţie este constant se%acă volumul masei de reacţie este constant sepoate sustitui nA,E> cu !AF,:poate sustitui nA,E> cu !AF,:

(+.6)(+.6)

(+.,)(+.,)

0entru reacţii eterogene vite$a este definită prin0entru reacţii eterogene vite$a este definită princantitatea de reactant consumat sau de produscantitatea de reactant consumat sau de produsde reacţie generat în unitatea de timp "i pede reacţie generat în unitatea de timp "i peunitatea de suprafaţă (de reacţie).unitatea de suprafaţă (de reacţie).

1

1 A

AdC v

dt = −

'1'1

A A

dC vdt

=


28/36

Ecuaţii cineticeEcuaţii cinetice

cuaţia cinetică pentru o reacţie chimică elementarăcuaţia cinetică pentru o reacţie chimică elementarăomogenă la presiune constantă poate fi scrisă suomogenă la presiune constantă poate fi scrisă su

forma unui produs a doi factori' unul dependent deforma unui produs a doi factori' unul dependent detemperatură iar celălalt dependent de compo$iţie:temperatură iar celălalt dependent de compo$iţie:v 2 f, (C) f+ (!,' !+' G)v 2 f, (C) f+ (!,' !+' G) (+.


29/36

*n taelul +., sunt pre$entate ecuaţiile *n taelul +., sunt pre$entate ecuaţiilecinetice pentru cteva tipuri de reacţii.cinetice pentru cteva tipuri de reacţii.

%a!elul &.'. Ecuaţii cinetice.%a!elul &.'. Ecuaţii cinetice.


30/36

*n ca$ul reacţiilor reversiile de tipul *n ca$ul reacţiilor reversiile de tipul

A,A+ A,A+ ↔↔ A,FA+F A,FA+F

vite$ele reacţiei directe v, "i a reacţieivite$ele reacţiei directe v, "i a reacţieiinverse v+ pot fi exprimate prin relaţiile:inverse v+ pot fi exprimate prin relaţiile:

1 1 1 2 A Av k C C = (+.


31/36

?a atingerea echilirului' vite$a gloală?a atingerea echilirului' vite$a gloalădevine egală cu $ero "i se poate scrie:devine egală cu $ero "i se poate scrie:

''212211 A A A A C C k C C k = (+.


32/36

nfluenţa temperaturii asupra vite$ei de reacţienfluenţa temperaturii asupra vite$ei de reacţie

!onstanta de vite$ă de reacţie depinde de!onstanta de vite$ă de reacţie depinde deaceea"i factori ca "i vite$a de reacţie' cuaceea"i factori ca "i vite$a de reacţie' cuexcepţia compo$iţiei:excepţia compo$iţiei:

/ 2 f(C' 0' catali$atori' mediu de reacţie'G)/ 2 f(C' 0' catali$atori' mediu de reacţie'G) 0entru sistemele omogene' la presiune0entru sistemele omogene' la presiune

constantă' constanta vite$ei de reacţie este oconstantă' constanta vite$ei de reacţie este ofuncţie numai de temperatură.funcţie numai de temperatură.

*n ca$ul unei reacţii reversiile elementare *n ca$ul unei reacţii reversiile elementare

dependenţa de temperatură a constantei dedependenţa de temperatură a constantei deechiliru poate fi exprimată cu a-utorul i$otermeiechiliru poate fi exprimată cu a-utorul i$otermeilui vanFt off (+.33):lui vanFt off (+.33):


33/36

2

02

1lnln

RT

H

dT

k

k d

dT

K d T Ra ∆=

=

(+.


34/36

%acă '%acă ' ecuaţia (+.


35/36

sau:sau:0

11 lnln k

RT

! k +−= (+.,6+)

cuaţia (+.,6+) poate fi scrisă "i în altă formă:

RT

!

" K K 1

01

−

= (+.,64)

*n forma generală această ecuaţie este cunoscută sudenumirea de ecuaţie lui Arrhenius:

RT

! a

" K K

−

= 0 (+.,65)


36/36

în care: în care: % % & & este factor de frecvenţă saueste factor de frecvenţă saupreexponenţial7preexponenţial7

'a'a este energia de activare.este energia de activare.

&emnificaţia energiei de activare este&emnificaţia energiei de activare estedată de teoria stării de tran$iţie.dată de teoria stării de tran$iţie.

Reactii Chimice Curs Dat Mar 2016

Documents

Transcript of Reactii Chimice Curs Dat Mar 2016