ogarniam.edu.pl
Klasa
Zacznij naukę →Zacznij →

ogarniam.edu.pl · Chemia · Kinetyka i statyka chemicznaklasa 1 LO · fiszki i quiz: ogarniam.edu.pl/lo/1/chemia/szybkosc-reakcji-katalizator-i-energia-aktywacji/

Chemia · Kinetyka i statyka chemiczna · kl. 1

Szybkość reakcji, katalizator i energia aktywacji

Rdzewienie trwa miesiącami, wybuch gazu ułamki sekundy. Szybkość reakcji da się opisać, kontrolować i przyspieszyć albo zwolnić.

ok. 2 min czytania9 fiszek8 pytań w quizie🔊 Posłuchaj notatki

1Czym jest szybkość reakcji

  • Szybkość reakcji to zmiana stężenia substratu lub produktu w jednostce czasu: v = Δc przez Δt (bierzemy wartość dodatnią). Tu v to szybkość [mol/(dm³·s)], Δc – zmiana stężenia [mol/dm³], Δt – czas [s].
  • Największa jest na początku, bo wtedy jest najwięcej substratów, i maleje w miarę ich ubywania. Obliczanie v na liczbach ćwiczysz w temacie rozszerzonym.

2Co przyspiesza reakcję

CzynnikZmianaSkutek
stężenie substratówwzrostwięcej zderzeń, reakcja szybsza
temperaturawzrostcząsteczki szybsze, więcej zderzeń skutecznych
rozdrobnienieproszek zamiast kawałkawiększa powierzchnia styku
ciśnienie (gazy)wzrostwiększe stężenie gazów
katalizatordodanieniższa energia aktywacji, reakcja szybsza
  • Wapń w proszku reaguje z kwasem szybciej niż kawałek. Rozkład H₂O₂ przyspiesza MnO₂.
Sprawdź, czy rozumiesz

Dlaczego proszek reaguje szybciej niż kawałek tej samej substancji?

3Katalizator i inhibitor

  • Katalizator przyspiesza reakcję, a po jej zakończeniu jest chemicznie taki sam (nie zużywa się). Inhibitor ją spowalnia (np. konserwanty w żywności). Enzymy to katalizatory biologiczne.

4Energia aktywacji

przebieg reakcjienergiaEₐΔH < 0substratyproduktybez katalizatoraz katalizatorem
Wykres energetyczny reakcji: garb to energia aktywacji, katalizator go obniża, a ΔH zostaje bez zmian.
  • Energia aktywacji (E_a) to minimalna energia, jaką muszą mieć cząsteczki, żeby reakcja zaszła [kJ/mol]. Na wykresie to wysokość garbu nad poziomem substratów.
Zapamiętaj

Katalizator obniża E_a i przyspiesza reakcję w obu kierunkach, ale nie zmienia ΔH.

Uwaga na błąd

„Katalizator nie bierze udziału w reakcji.” Bierze, tworzy produkty pośrednie, ale na końcu się odtwarza.

Sprawdź, czy rozumiesz

Co zmienia katalizator na wykresie energetycznym?

✎Ściąga: Szybkość reakcji, katalizator i energia aktywacji

Najważniejsze w pigułce – przeczytaj tuż przed kartkówką lub sprawdzianem.

  • Katalizator obniża E_a i przyspiesza reakcję w obu kierunkach, ale nie zmienia ΔH.
  • Szybkość reakcji to zmiana stężenia substratu lub produktu w jednostce czasu: v = Δc przez Δt (bierzemy wartość dodatnią). Tu v to szybkość [mol/(dm³·s)], Δc – zmiana stężenia [mol/dm³], Δt – czas [s].
  • Katalizator przyspiesza reakcję, a po jej zakończeniu jest chemicznie taki sam (nie zużywa się). Inhibitor ją spowalnia (np. konserwanty w żywności). Enzymy to katalizatory biologiczne.
  • Energia aktywacji (E_a) to minimalna energia, jaką muszą mieć cząsteczki, żeby reakcja zaszła [kJ/mol]. Na wykresie to wysokość garbu nad poziomem substratów.

?Quiz: powtórz przed kartkówką

8 pytań w stylu kartkówki i sprawdzianu. Odpowiedz w myślach, potem sprawdź odpowiedź. Rozwiąż quiz z wynikiem – każda odpowiedź ma wyjaśnienie.

  1. Co opisuje szybkość reakcji?

    1. Aenergię aktywacji
    2. Bzmianę temperatury w czasie
    3. Czmianę stężenia w czasie
    4. Dmasę produktu w molach
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: zmianę stężenia w czasie – v = Δc przez Δt, czyli zmiana stężenia podzielona przez czas.

  2. Dlaczego proszek reaguje szybciej niż kawałek tej samej substancji?

    1. Ama większą masę
    2. Bma niższą E_a
    3. Cma większą powierzchnię styku
    4. Dma większą gęstość
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: ma większą powierzchnię styku – Rozdrobnienie zwiększa powierzchnię, na której zachodzi reakcja.

  3. Jak podwyższenie temperatury wpływa na szybkość reakcji?

    1. Azmniejsza ją
    2. Bzwiększa ją tylko dla gazów
    3. Cnie zmienia
    4. Dzwiększa ją
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: zwiększa ją – Cząsteczki poruszają się szybciej i więcej zderzeń jest skutecznych.

  4. Jaka jest jednostka szybkości reakcji?

    1. Amol/dm³
    2. BkJ/mol
    3. Cmol/(dm³·s)
    4. Dg/mol
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: mol/(dm³·s) – Szybkość to zmiana stężenia [mol/dm³] w czasie [s].

  5. Co dzieje się z katalizatorem po zakończeniu reakcji?

    1. Azmienia ΔH reakcji
    2. Bjest chemicznie niezmieniony
    3. Cstaje się produktem
    4. Dzostaje zużyty
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: jest chemicznie niezmieniony – Katalizator się odtwarza, więc nie jest zużywany.

  6. Co zmienia katalizator na wykresie energetycznym?

    1. Aobniża poziom produktów
    2. Bzmienia ΔH, a E_a zostaje
    3. Cpodnosi poziom substratów
    4. Dobniża garb (E_a), a ΔH zostaje ta sama
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: obniża garb (E_a), a ΔH zostaje ta sama – Droga reakcji jest łatwiejsza, ale poziomy substratów i produktów nie zmieniają się.

  7. Jak nazywa się substancja spowalniająca reakcję?

    1. Akatalizator
    2. Benzym
    3. Csubstrat
    4. Dinhibitor
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: inhibitor – Inhibitor hamuje reakcję, np. konserwant w żywności.

  8. Co oznacza E_a na wykresie energetycznym?

    1. Apoziom produktów
    2. Benergię wydzieloną w reakcji
    3. Cwysokość garbu nad poziomem substratów
    4. Dróżnicę poziomów produktów i substratów
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: wysokość garbu nad poziomem substratów – E_a to bariera, którą cząsteczki muszą pokonać, a różnica poziomów to ΔH.

Cały dział „Kinetyka i statyka chemiczna”: ściąga i próbny sprawdzian →

Kartkówka albo sprawdzian już blisko?

Rozwiąż quiz z wynikiem i powtórz materiał na fiszkach. Każda odpowiedź ma wyjaśnienie, a postęp zapisuje się bez zakładania konta.

Więcej: Chemia, klasa 1

Sprzęt, szkło laboratoryjne i zasady BHPMetody pracy w laboratoriumProjektowanie doświadczeń i błędy pomiaroweBudowa atomuIzotopy, masa atomowa i promieniotwórczośćKonfiguracja elektronowa atomówOrbitale, liczby kwantowe, reguła Hunda, zakaz Pauliego i reguła MadelungaUkład okresowy pierwiastkówBloki energetyczne i okresowość właściwości atomówWiązanie jonoweWiązanie kowalencyjne, wiązania σ i πOddziaływania międzycząsteczkowe i wiązanie wodoroweWiązanie koordynacyjne, energia sieci krystalicznej, oddziaływania dipoloweWzory strukturalne i elektronowe cząsteczek, polarnośćTeoria VSEPR, hybrydyzacja i polarność cząsteczekWiązanie metaliczne i rodzaje kryształówAlotropia węglaMol, masa molowa i objętość molowa gazówWzór empiryczny i rzeczywistyRównanie Clapeyrona i objętość molowa w dowolnych warunkachObliczenia stechiometryczneWydajność reakcji, nadmiar i niedomiar substratu, skład mieszaninMieszaniny, stężenie procentowe i molowePrzeliczanie stężeń, rozcieńczanie i mieszanie roztworówKoloidy, elektroforeza i zadania ze stężeniamiObliczanie szybkości, równanie kinetyczne i rząd reakcjiReakcje odwracalne i równowaga chemicznaStała równowagi i obliczenia stężeń równowagowychEfekty energetyczne reakcji, entalpia i zapis termochemicznyEntalpia tworzenia i spalania, prawo HessaRoztwory, rozpuszczalność i krzywe rozpuszczalnościDysocjacja jonowa, stopień dysocjacji, elektrolity mocne i słabeStała dysocjacji, pK i prawo rozcieńczeń OstwaldaOdczyn roztworu, skala pH i wskaźnikiIloczyn jonowy wody, pH słabych kwasów i zasad, miareczkowanieReakcje zobojętniania i strąceniowe, zapis jonowyIloczyn rozpuszczalności i hydroliza soli słabego kwasu i słabej zasadyReakcje utleniania i redukcji – wprowadzenieTlenki i wodorki: nazwy, otrzymywanie i charakterWodorotlenki: otrzymywanie, charakter i reakcjeKwasy: skład, moc, otrzymywanie i reakcjeSole: rodzaje, nazwy, otrzymywanie i reakcjePoszerzenie systematyki: hydroksosole, tlenki metali przejściowych, LiH i hydroksokompleksy