ORGANICKÁ CHEMIE I ORGANICKÁ CHEMIE I ORGANICKÁ CHEMIE I Chemické reakce a jejich průběh Každou reakci lze považovat za rovnovážnou, za daných podmínek posunutou v rovnováze více či méně na jednu stranu rovnice Pro reakce probíhající za konstantního tlaku je rovnováha reakce určována termodynamickou veličinou DGo - tzv. změnou standardní Gibbsovy energie DGo = DHo - T . DSo = - RT . ln K kde DHo je změna standardní enthalpie DSo je změna standardní entropie T absolutní teplota K rovnovážná konstanta - termodynamické veličiny jsou závislé na teplotě a proto se objevuje při jejich vyjádření dole vpravo ještě teplota - standardní stav je u plynů tlak 0,1 MPa, u pevných látek nejstabilnější modifikace při 0,1 MPa, roztoky ideální při koncentraci 1 M Chemické reakce a jejich průběh Pro nejjednodušší systémy a reakce, kde nedochází k zásadní změně uspořádání systému (prostorové nároky jsou přibližně stejné na začátku i na konci reakce), pak se blíží DSo = 0 a vztah se zjednoduší: DGo = DHo = - RT ln K Na základě tepelného zabarvení reakce můžeme získat informaci o hodnotě rovnovážné konstanty K. Tepelné zabarvení můžeme vypočítat na základě znalosti energií chemických vazeb: Disociační energie vazeb základní Při reakci se štěpí vazba C-Br a vazba H-O při reakci vzniká vazba C-O a H-Br +284 + 463 = + 747 kJ.mol-1 - 357+ (-366) = -723 kJ.mol-1 k tomu, aby reakce proběhla je třeba dodat energii +747 – 723 = + 24 kJ . mol-1 reakce je endotermní Chemické reakce a jejich průběh Chemické reakce a jejich průběh Hodnota DHo za výše uvedených předpokladů nám umožňuje zjistit, jak je rovnováha v dané reakci posunuta, ale nehovoří nic o tom jak rychle rovnováhy lze dosáhnout. 4 . 413 + 2. 166 = + 1984 kJ . mol-1 2 . (- 737) + 4. (- 463) = - 3326 kJ . mol-1 exotermní reakce DHo = - 1342 kJ . mol-1 Pokud obě složky, které by měly reagovat smícháme a necháme je stát uvidíme, že se na první pohled nic neděje. I když tato reakce je exotermická, reakce bez iniciace neprobíhá. Aby reakce nastala musí se dodat určité množství energie, aby se překonala energetická bariéra, která se nazývá aktivační energie Ea a na její velikosti bude potom záviset rychlost reakce. Chemické reakce a jejich průběh Průběh reakce z hlediska energetického - reakční kordináta role katalyzátoru Chemické reakce a jejich průběh v je rychlost chemické reakce k rychlostní konstanta (rychlost reakce při jednotkové koncentraci látek) t čas Arrheniova rovnice kde e je základ přirozeného logaritmu A Arrheniova konstanta CHEMICKÉ NÁZVOSLOVÍ Struktura názvu: Kmen-lokant-zakončení Propan-2-ol Lokant-prefix-kmen-zakončení 4-hydroxybutanal 2-amino-cyklohexanon 4-nitrobut-2-enová kyselina Lokant, lokant-násobící prefix-kmen-zakončení 2,3-dimethyl-cyklopentankarboxylová kyselina Afix-lokant-prefix-lokant-prefix-kmen-zakončení CHEMICKÉ NÁZVOSLOVÍ R-sulfanyl CHEMICKÉ NÁZVOSLOVÍ VAZBY V ORGANICKÝCH MOLEKULÁCH