LF UK chem 185-207

Chemická rovnováha reakcie 2 HBr↔H2+Br2 s hodnotou reakčného tepla Qm=+70 kJ.mol sa posunie na stranu reaktantu: zvýšením teploty. znižením teploty. odstraňovaním H2 z reakčnej zmesi. pridanim Br2 do reakčnej zmesi. pridanim katalyzátora. pridaním HBr do reakčnej zmesi. odstraňovaním HBr z reakčnej zmesi. pridaním H2 do reakčnej zmesi.

Chemická rovnováha reakcie 2 SO3 ↔2SO2 +O2 s hodnotou reakčného tepla Qm=+195 kJ.mol sa posúva na stranu produktov: zníženim teploty. zvýšením teploty. pridanim SO3 do reakčnej zmesi. odstraňovaním O2 z reakčnej zmesi. zvýšením tlaku v reakčnej zmesi (ide o reakciu v plynnej fáze). znížením tlaku v reakčnej zmesi. odstraňovaním SO2 z reakčnej zmesi. odstraňovaním SO3 z reakčnej zmesi.

Rovnováha reakcie 2 NO+O2↔2NO2 s hodnotou reakčného tepla Qm=-117 kJ.mol sa posúva na stranu reaktantov: znížením teploty. zvýšenim teploty. odstraňovaním NO2 z reakčnej zmesi. pridaním O2 do reakčnej zmesi. zvýšením tlaku v reakčnej zmesi (ide o reakciu v plynnej fáze). zníženim tlaku v reakčnej zmesi. pridaním NO do reakčnej zmesi. pridanim NO2 do reakčnej zmesi.

Ktoré z uvedených rovníc vyjadrujú exotermický dej: 2SO3→2SO2+O2 ,Qm=+195kJ.mol-1. CO+1/2O2→CO2 ,Qm=-238kJ.mol-1. 4NH3+5O2→4NO+6H2O ,Qm=-906kJ.mol-1. N2+3H2→2NH3 , Qm=-93kJ.mol-1. 2H2+O2→2H2O ,Qm=-452kJ.mol-1. 2H2O→2H2+O2 , Qm=+452kJ.mol-1. C+O2→CO2 ,Qm=-394kJ.mol-1. CH4+2O2→CO2+2H2O , Qm=-804kJ.mol-1.

Aktivačná energia reakcie: sa uplatňuje len pri exotermických chemických dejoch. sa uplatňuje pri exotermických i endotermických chemických dejoch. má vzťah k rychlosti chemickej reakcie. je ovplyvnená prítomnosťou katalyzátora. je vyjadrená rovnovážnou konštantou. je vyjadrená reakčným teplom. zavisí od reakčneho tepla. závisí od rovnovažnej konštanty.

Účinok hydrogenuhličitanu v hasiacich zmesiach vyplýva z chemickej reakcie: 2NaHCO3 + teplo→Na2CO3+H2O+CO2 , Qm=+85kJ.mol-1. Na2CO3 + H2O + CO2→2NaHCO2 , Qm=-85kJ.mol-1. 2NaHCO3+Ca(OH)2→CaCO3+Na2CO3+2H2O. NaHCO3+NaOH→Na2CO3+H2O , Qm=-146kJ.mol-1. CaCO3+CO2+H2O→Ca(HCO3)2. 2NaHCO3→Na2O+2CO2+H2O. NaHCO3+HCl→NaCl+CO2+H2O. 2NaHCO3+H2SO4→Na2SO4+2SO2+2H2O.

Pre reakciu 2NO2↔N2O4 ,Qm=-57kJ.mol-1 platí: zvýšením teploty sa posúva rovnovážny stav reakcie na stranu reaktantov. v smere tvorby N2O4 je endotermická. zvyšením teploty sa posúva rovnovážny stav reakcie na stranu produktov. v smere tvorby N2O4 je exotermická. ide o oxidačno-redukčný dej. znížením teploty sa posúva rovnovážny stav reakcie na stranu reaktantov. zvyšením tlaku (pri reakcii v plynnej fáze) sa rovnovážny stav reakcie posúva na stranu produktov. znížením tlaku (pri reakcii v plynnej fáze) sa rovnovažny stav reakcie posúva na stranu produktov.

Pre reakciu 2 SO3↔2SO2 +O2 , Qm=+195 kJ.mol-¹ platí: v smere tvorby SO3 je exotermická. zníženim teploty sa posúva rovnovážny stav reakcie na stranu reaktantu. zvýšením teploty sa posúva rovnovážny stav reakcie na stranu produktov. v smere rozkladu SO3 je exotermická. ide o oxidačno-redukčný dej. zvýšením tlaku (pri reakcii v plynnej fáze) sa rovnovážny stav reakcie posúva na stranu reaktantov. zvýšením tlaku (pri reakcii v plynnej fáze) sa rovnovážny stav reakcie posúva na stranu produktov. v smere tvorby SO2 je exotermická.

Podľa Hessovho zákona hodnota reakčného tepla Qm danej reakcie: závisí od spôsobu, akým reakcia prebehla. závisí od počtu medzistupňov, ktorými sa reakcia uskutočnila. sa s rastúcim počtom medzistupňov reakcie znižuje. je určená rozdielom potenciálnych energii produktov a východiskových látok. je úmerná rýchlosti reakcie. je ovplyvnená prítomnost'ou katalyzátora. závisí od rovnovážnej konštanty reakcie. sa s rastúcim počtom medzistupňov reakcie zvyšuje.

Reakčné teplá Qm: vratne prebiehajúcich reakcií sa líšia len znamienkom. endotermických reakcií majú záporné znamienko. exotermických reakcií majú kladné znamienko. dajú sa merať pomocou kalorimetra. katalyzovaných reakcií vždy majú vyššie hodnoty ako bez katalyzátora. neovplyvňuje prítomnosť katalyzátorov v reakčnej zmesi. katalyzovaných reakcií vždy majú nižšie hodnoty ako bez katalyzátora. charakterizujú energetické zmeny pri chemických dejoch.

Pre exotermické reakcie plati: reakčná sústava teplo pohlcuje. reakčná sústava teplo uvoľňuje. potenciálna energia produktov je nižšia ako potenciálna energia reaktantov. sú zdrojom energie. nemôžu mat' charakter redoxných dejov. nemôžu mať charakter protolytických dejov. majú charakter len redoxných dejov. nemôžu prebiehať v živých systémoch.

Pre endotermické reakcie plati: reakčná sústava teplo pohlcuje. reakčná sústava teplo uvolňuje. potenciálna energia produktov je vyššia ako potenciálna energia reaktantov. sú zdrojom energie. všetky majú charakter redoxných dejov. všetky majú charakter protolytických reakcií. že hodnota Qm má kladné znamienko. že hodnota Qm má záporné znamienko.

Zvýšenie koncentrácie reaktantov pri exotermickej reakcii: spôsobí posun rovnováhy reakcie v smere endotermickej reakcie. spôsobí posun rovnováhy reakcie v smere exotermickej reakcie. ovplyvní iba priebeh oxidačno-redukčných reakcií. nemá vplyv na priebeh reakcie. spôsobí zvýšenie množstva uvoľneného reakčného tepla. nezmení koncentráciu produktov. nemení smer reakcie. spôsobí zníženie množstva uvoľneného reakčného tepla.

Energetickou bilanciou chemickej reakcie sa zistí: rozdiel molových väzbových energií vznikajúcich väzieb a väzieb zanikajúcich. len hodnota molových väzbových energii reaktantov. len hodnota molových väzbových energií produktov. hodnota reakčného tepla Qm. hodnota rýchlostnej konštanty. hodnota aktivačnej energie. či je daná reakcia exotermická alebo endotermická. typ alebo mechanizmus reakcie.

Atómový vodík je reaktivnejší ako molekulový, pretože: hodnota reakčného tepla Qm vzniku H2 z atómov vodíka má záporné znamienko. pri vzniku molekuly H2 z atómov vodíka sa uvoľňuje energia. atómový vodík má jeden nespárený elektrón. molekulový vodik nemá nespárené elektróny. jeho hmotnosť je nižšia. má vyššiu potenciálnu energiu. molekula H2 je stabilnejšia. hmotnost molekuly H2 je vyššia.

Molekulový vodik je reaktivnejší ako molekulový dusík, lebo: pri vzniku molekuly H, z atómov vodika sa uvoľní nižšie množstvo energie ako pri vzniku molekuly N2. pri vzniku molekuly N, z atómov dusíka sa uvoľní vyššie množstvo energie ako pri vzniku molekuly H2. väzbová energia v molekule N2 je vyššia ako v molekule H2. väzbová energia v molekule H2 je nižšia ako v molekule N2. reakčné teplo Qm vzniku molekuly H2 z atómov vodíka je nižšie ako pri vzniku molekuly N2. molekulový vodík je menej stabilný ako molekulový dusik. dusík má vyššiu teplotu varu ako vodik. H2 má nižšiu relativnu molekulovú hmotnosť ako N2.

Reakčné teplo Qm je teplo: ktoré reakčné systémy pri chemickej reakcii len uvoľňujú. ktoré reakčné systémy pri chemickej reakcii vymieňajú s okolím. ktoré sa pri chemických reakciách spotrebuje alebo uvoľňuje. ktoré môže mať len kladné znamienko. ktorého hodnotu ovplyvňuje pritomnosť katalyzátora v reakčnej zmesi. ktorého hodnota nezávisí od prítomnosti katalyzátora v reakčnej zmesi. ktoré vyjadruje rýchlost' chemickej reakcie. ktoré môže mať v reakciách kladné alebo záporné znamienko.

Reakčné teplo Qm reakcie C(s)+1/2O2→CO(g) vypočítané z reakčných tepiel reakcií: C(s)+O2(g)→CO2(g) , Qm=-393kJ.mol-1 CO(g)+1/2O2(g)→CO2(g) , Qm=-283kJ.mol-1 bude mať v zmysle Hessovho zákona hodnotu: -676 kJ.mol. -110 kJ.mol. +110 kJ.mol. +676 kJ mol. rovnú súčtu reakčných tepiel tvorby CO2 z elementárneho uhlíka a z CO. rovnú rozdielu reakčných tepiel tvorby CO2, z elementárneho uhlíka a z CO. prislúchajúcu exotermickému deju. prislúchajúcu endotermickému deju.

O aktivačnej energii E, plati, že: čim je jej hodnota nižšia, tým je rýchlost' chemickej reakcie vyššia. jej hodnotu ovplyvňuje prítomnosť katalyzátora. jej hodnotu určuje rozdiel potenciálnej energie aktivovaného komplexu reakcie a potenciálnej energie produktov reakcie. čim je jej hodnota vyššia, tým je rýchlosť chemickej reakcie nižšia. ovplyvňuje hodnotu rovnovážnej konštanty reakcie. neovplyvňuje rýchlosť chemickej reakcie. sa uplatňuje pri exotermických aj endotermických reakciách. sa uplatňuje len pri endotermických reakciách.

Hodnota aktivačnej energie Ea: je určená hodnotou rozdielu potenciálnej energie prechodového komplexu a potenciálnej energie východiskových látok. je určená hodnotou rovnovážnej konštanty reakcie. je určená hodnotou reakčného tepla Qm. je vo vzťahu k rýchlosti chemickej reakcie. vyplýva z hodnoty rovnovážnej konštanty reakcie. exotermických reakcií je vyššia ako endotermických. exotermických reakcií je nižšia ako endotermických. súvisí so vznikom aktivovaného (prechodového) komplexu reakcie.