Ķīmiskā kinētika
Ķīmiskā kinētika, saukta arī par reakciju kinētiku, ir pētniecība par to, cik ātri noris ķīmiskās reakcijas. Tā ietver pētījumus par to, kā dažādi apstākļi, piemēram, temperatūra, spiediens vai izmantotais šķīdinātājs, ietekmē reakcijas ātrumu. Ķīmisko kinētiku var izmantot arī, lai noskaidrotu reakciju mehānismus un pārejas stāvokļus.
Ķīmiskās kinētikas pamatideju sauc par sadursmju teoriju. Tajā teikts, ka reakcijas norisei ir nepieciešams, lai molekulas sadurtos viena ar otru. Tāpēc, palielinot reakcijas ātrumu, ir jāpalielina sadursmju skaits. To var izdarīt dažādos veidos.
Ar eksperimentiem ir iespējams aprēķināt reakcijas ātrumu, no kura var iegūt ātruma likumus un ātruma konstantes. Ātruma likums ir matemātiska izteiksme, ar kuras palīdzību var aprēķināt reakcijas ātrumu, ņemot vērā reaģentu koncentrāciju.
Ja koncentrācija ir lielāka, molekulas vieglāk sadursies viena ar otru, tāpēc reakcijas ātrums būs lielāks.
Reakcijas secība
līdzsvars ir dinamisks pēc būtības.
Ir daudz likmju likumu veidu, bet visbiežāk sastopamie ir šādi:
- nulles kārtas reakcija: ātrums nav atkarīgs no koncentrācijas.
- pirmās kārtas reakcija: ātrums ir atkarīgs tikai no viena reaģenta koncentrācijas.
- otrās kārtas reakcija: ātrums ir atkarīgs no divu reaģentu koncentrācijas vai no viena reaģenta koncentrācijas kvadrātā.
Pamatojoties uz šiem datiem, ir iespējams domāt par reakcijas mehānismu. Ja tas ir, piemēram, otrās kārtas, tad, visticamāk, abas reakcijas molekulas reakcijas ātrumu noteicošajā posmā saplūst kopā. Šis ir visgrūtākais mehānisma solis, jo tam ir vislielākā aktivācijas enerģija.
| · v · t · e | |
| Nukleofīlā aizvietošana | Vienmolekulāra nukleofīlā aizvietošana (NS1) - Bimolekulāra nukleofīlā aizvietošana (NS2) - Nukleofīlā aromātiskā aizvietošana (NSAr) - Nukleofīliskā iekšējā aizvietošana (NSi) |
| Vienmolekulārā eliminācija (E1) - E1cB eliminācijas reakcija - Bimolekulārā eliminācija (E2) | |
| Elektrofīlā pievienošana - Nukleofīlā pievienošana - Brīvo radikāļu pievienošana - Cikloadikcija | |
| Saistītās tēmas | Elementārā reakcija - Molekulatūra - Stereoķīmija - Katalīze - Sadursmju teorija - Šķīdinātāja efekts - Strēlītes stumšana |
| Ķīmiskā kinētika | |
