Hoofdstuk 6: reactiekinetiek
Inleiding
Snelle en trage reacties
Contact tussen chemische verbindingen zorgt voor reactie -> vorming van nieuwe producten
o Kan zeer snel gebeuren -> (explosieve) reactie 2H 2 + O2 -> 2H2O
Volgende methodes werken alleen voor niet-te-snelle reacties
Indien snelle reactie zijn er gesofistikeerde methodes nodig
o Kan vrij traag gebeuren -> 4Fe(s) + 3O2 -> 2Fe2O3
Snelheid van een reactie = de mate waarin de concentraties van de reagentia en de
reactieproducten veranderen
Reacties in de gasfase
Voor het bepalen van de reactiesnelheden is de concentratie van de verschillende stoffen nodig
-> concentratie uitzetten in functie van tijd geeft de snelheid
Relatief eenvoudige meetmethoden mogelijk bij reacties met één of meerdere gassen
o Meten van de druk in functie van de tijd
-> bepalen van de hoeveelheid -> bepalen van de concentratie
o Ingewikkelder bij meerdere gassen, maar onder gunstige omstandigheden mogelijk
Bv: 2 N2O5 (g) -> 4 NO2 (g) + O2 (g)
o Overgaan van 2 gasvormige moleculen naar 5 -> volgens ideale gaswet kunnen we
concluderen dat de druk zal stijgen
Reacties in de vloeistoffase
Dilatometer
o In vat V worden de reagentia gemengd
o Kraan K stuurt mengsel naar reactorkamer R
Tot vloeistof een bepaald niveau in
gegradueerde capillair C bereikt
o Geheel wordt in thermostatisch bad gebracht
-> reactie onder constante temperatuur
o Volume reactiemengsel zal toe- of afnemen ->
vloeistofniveau in capillair volgt deze beweging
Zeer klein volume binnen capillair -> kleine
veranderingen kunnen waargenomen worden
o Enkel globale informatie af te leiden, niet over de
individuele componenten
1
, Kleurveranderingen
Indien er specifieke, verschillende kleuren (of kleurloos) kunnen toegeschreven worden aan alle
componenten van de reactie, kan de kleur gebruikt worden als indicator
o Intensiteit van de kleuring in functie van de tijd
Bv: H2 (g) + Br2 (g) -> 2HBr(g)
o Br2 heeft een intens rood-bruine kleur terwijl de rest kleurloos is
Naarmate de tijd vordert vermindert de kleurintensiteit
Niet enkel absorptie van licht op gebied van elektromagnetisch spectrum mogelijk
o UV en IR stralingen ook mogelijk te volgen
-> mogelijk om concentratie van groot aantal verschillende stoffen te volgen
Elektrochemische metingen
Via geleidbaarheidsmetingen concentratieverhoudingen bepalen
Via pH-metingen
o In reacties waar hydronium-ionen worden vrijgesteld
-> verandering in zuurtegraad in functie van de tijd
Reactiesnelheid
Reactiesnelheid = de verandering per tijdseenheid van de concentratie van één van de
componenten
Reactie aA+ bB + cC + … = fF + gG + …
o Bepalen van snelheid van component A
Concentratie [A(t)] op een tijdstip t vergelijken met [A(t+∆t)]
-> vA =
[ A (t +∆ t ) ]−[ A (t ) ] = −∆ [ A]
∆t ∆t
Nemen we hiervan de limiet naar 0 van het tijdsinterval ∆t
-> vA = − lim
[ A ( t+ ∆ t ) ]−[ A ( t )] = lim ∆[ A] −d [ A]
=
∆ t →0 ∆t ∆t→ 0 ∆t dt
Component A is een uitgangsproduct -> concentratie zal afnemen
o Snelheid zal een negatieve waarde aannemen
Snelheid wordt als positieve grootheid beschouwt
-> het minteken voor de breuk
Indien we snelheid van component F of G zouden bepalen vervalt de “-“
Verband tussen vA, vB,… en vf, vg… verkrijgen we door delen door het voorgetal a
b c f g
-> A + B+ C +… → F+ G+ …
a a a a
-> daling (per tijdseenheid ∆t) in concentratie (-∆[B]) is b/a maal groter dan daling in concentratie
van A (-∆[A])
−b −∆ [ B ] −b ∆ [ A ]
−∆ [ B ] = ∆[ A] of =
a ∆t a ∆t
−d [ B ] −b d [ A ]
Voor infinitesimaal klein tijdsinterval dt: =
dt a dt
b 1 1
of vB = vA of vB = vA
a b a
2
Les avantages d'acheter des résumés chez Stuvia:
Qualité garantie par les avis des clients
Les clients de Stuvia ont évalués plus de 700 000 résumés. C'est comme ça que vous savez que vous achetez les meilleurs documents.
L’achat facile et rapide
Vous pouvez payer rapidement avec iDeal, carte de crédit ou Stuvia-crédit pour les résumés. Il n'y a pas d'adhésion nécessaire.
Focus sur l’essentiel
Vos camarades écrivent eux-mêmes les notes d’étude, c’est pourquoi les documents sont toujours fiables et à jour. Cela garantit que vous arrivez rapidement au coeur du matériel.
Foire aux questions
Qu'est-ce que j'obtiens en achetant ce document ?
Vous obtenez un PDF, disponible immédiatement après votre achat. Le document acheté est accessible à tout moment, n'importe où et indéfiniment via votre profil.
Garantie de remboursement : comment ça marche ?
Notre garantie de satisfaction garantit que vous trouverez toujours un document d'étude qui vous convient. Vous remplissez un formulaire et notre équipe du service client s'occupe du reste.
Auprès de qui est-ce que j'achète ce résumé ?
Stuvia est une place de marché. Alors, vous n'achetez donc pas ce document chez nous, mais auprès du vendeur lauraheyndrickx. Stuvia facilite les paiements au vendeur.
Est-ce que j'aurai un abonnement?
Non, vous n'achetez ce résumé que pour €9,49. Vous n'êtes lié à rien après votre achat.
