Chemická kinetika
Chemická kinetika alebo reakčná kinetika je časť fyzikálnej chémie, ktorá sleduje rýchlosti chemických reakcií a ich mechanizmy pri rôznych podmienkach.[1][2]
Kinetiku možno vnímať ako doplnok k termodynamike, ktorá sa zaoberá energetikou chemickej reakcie a chemickou rovnováhou.[3] O priebehu chemickej reakcie rozhoduje rýchlosť (kinetický aspekt) a stabilita produktov (termodynamický aspekt). Úpravou podmienok, pri ktorých reakcia prebieha, je potom možné ovplyvniť priebeh reakcie.[4]
Špeciálnou oblasťou chemickej kinetiky je enzýmová kinetika, ktorá sleduje rýchlosti reakcií katalyzovaných enzýmami, ktoré katalyzujú (urýchľujú) priebeh chemických reakcií.[5]
Rýchlosť reakcie upraviť
Rýchlosť reakcie opisuje, ako rýchlo prebieha daná reakcia. Dá sa vyjadriť ako zmena koncentrácie látky v čase.[6] Pre reakciu
je rýchlosť reakcie daná ako
![{\displaystyle v=-{\frac {1}{a}}{\frac {d[\mathrm {A} ]}{dt}}={\frac {1}{b}}{\frac {d[\mathrm {B} ]}{dt}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/45a3b204c0b18a426a4418693d08ae87b9483969)
Takisto ju možno zapísať ako[1]
kde je rýchlostná konštanta.
Reakčná rýchlosť je zároveň definovaný ako zmena rozsahu reakcie v čase:[7]
Delenie reakcií upraviť
Procesy možno podľa chemickej kinetiky deliť na homogénne (prebiehajúce v jednej fáze, napríklad v roztoku) alebo heterogénne (prebiehajúce na rozhraní fáz, napríklad na stene nádoby alebo elektrochemické procesy na elektróde).[1][2]
Faktory ovplyvňujúce rýchlosť chemických reakcií upraviť
Rýchlosť chemickej reakcie je všeobecne ovplyvnená okolitými podmienkami, napríklad teplotou, koncentráciou látok alebo prítomnosťou katalyzátorov.[1] Medzi faktory, ktoré ovplyvňujú rýchlosť a priebeh chemických reakcií, patria:[2][7]
- povaha látok, ktoré spolu reagujú
- skupenstvo
- veľkosť a štruktúra povrchu tuhých látok
- koncentrácia látok
- tlak
- teplota
- prítomnosť katalyzátora
- absorpcia žiarenia
Experimentálne metódy upraviť
Priebeh chemických reakcií je možné sledovať mnohými experimentálnymi metódami. Zvolená metóda závisí na tom, o akú reakciu ide a aké látky spolu reagujú. Typicky sa používajú spektroskopické metódy, napríklad UV-Vis spektroskopia alebo NMR.[chýba zdroj]
Modely upraviť
Pomocou chemickej kinetiky možno modelovať závislosť reakčnej rýchlosti na koncentrácii látok. Pomocou týchto závislostí potom možno takisto odhadovať reakčné mechanizmy jednotlivých reakcií.[8]
Referencie upraviť
- ↑ a b c d e chemická kinetika. In: BÍNA, Jaroslav. Malá encyklopédia chémie. Bratislava : Obzor, 1981. S. 315.
- ↑ a b c KOTLÍK, Bohumír; RŮŽIČKOVÁ, Květoslava. Chémia v kocke I.. [s.l.] : [s.n.], 2002. ISBN 8088879965.
- ↑ termodynamika. In: BÍNA, Jaroslav. Malá encyklopédia chémie. Bratislava : Obzor, 1981. S. 661.
- ↑ MCMURRY, John. Organic chemistry. 9th ed. Boston, MA, USA : Cengage Learning, 2016. ISBN 978-1-305-63871-6. S. 428-430.
- ↑ VOET, Donald. Biochemistry. 4th ed. Hoboken, NJ : John Wiley & Sons, 2011. ISBN 978-0-470-57095-1. S. 482-505.
- ↑ IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Online corrected version: (2006–) "Rate of reaction". DOI:10.1351/goldbook.R05156
- ↑ a b GAŽO, Ján. Všeobecná a anorganická chémia. [s.l.] : Alfa, 1978. S. 185.
- ↑ AŠPERGER, Smiljko. Chemical Kinetics and Reaction Mechanisms. Boston, MA : Springer US, 2003. DOI: 10.1007/978-1-4419-9276-5_2. Dostupné online. ISBN 978-1-4419-9276-5. DOI:10.1007/978-1-4419-9276-5_2 S. 3–103. (po anglicky)
