Chemická kinetika v grafech Dominik Heger Masaryk University hegerdQchemi. muni. cz C4660 Základy fyz. chem. Dominik Heger (MU) Chemická kinetika v grafech C4660 Základy fyz. chem. 1/10 Chemická kinetika v grafech - příklady (1) Vynesena je koncentrace etanolu v krvi dvou pijanů (Marka a Lukáše), kteří mají stejnou hmotnost. ~~ Marek Lukáš Q Který z nich si zavdal více? O Který má rychlejší metabolismus na odbourávání etanolu? O Který může první zasednout za volant? Dominik Heger (MU) Chemická kinetika v grafech C4660 Základy fyz. chem. 2/10 Chemická kinetika v grafech - příklady (2) Pro reakci A—>>B je vznik produktu znázorněn následujícím grafem. Naznač počáteční koncentraci látky A a průběh jejího poklesu. _t_ Dominik Heger (MU) Chemická kinetika v grafech C4660 Základy fyz. chem. 3/10 Chemická kinetika v grafech - příklady (2) Pro reakci A—>>B je vznik produktu znázorněn následujícím grafem. Naznač počáteční koncentraci látky A a průběh jejího poklesu. Dominik Heger (MU) Chemická kinetika v grafech C4660 Základy fyz. chem. 3/10 Chemická kinetika v grafech - příklady (3) Uvažme pokles koncentrace látky A pro unimolekulární a bimolekulární elementární reakce s rychlostní konstantou o stejné hodnotě (pochopitelně nikoli stejném fyzikálním rozměru). Pro vysokou a nízkou koncentraci látky A nakresli závislost koncentrace na čase tak, aby bylo vidět, který pokles je rychlejší. Dominik Heger (MU) Chemická kinetika v grafech C4660 Základy fyz. chem. 4/10 Chemická kinetika v grafech - příklady (3) Uvažme pokles koncentrace látky A pro unimolekulární a bimolekulární elementární reakce s rychlostní konstantou o stejné hodnotě (pochopitelně nikoli stejném fyzikálním rozměru). Pro vysokou a nízkou koncentraci látky A nakresli závislost koncentrace na čase tak, aby bylo vidět, který pokles je rychlejší. = 10,/c = In2 = L/c = In2 1 prvního druhého •prvního 1 druhého Dominik Heger (MU) Chemická kinetika v grafech C4660 Základy fyz. chem. 4/10 Chemická kinetika v grafech - příklady (4) Z látky A vznikají dva produkty (1, 2) s rychlostními konstantami ki = 5 s-1 a /c2 = 10 s-1. Nakresli průběhy koncentrací pro A, 1 a 2 v čase, když cA(0) = 1 M, a ci(0) = c2(0) = 0 M. Důležité jsou: O Správný průběh poklesu koncentrace látky A včetně hodnot časů. O Správný průběh a konečné koncentrace látek 1 a 2. Dominik Heger (MU) Chemická kinetika v grafech C4660 Základy fyz. chem. 5/10 Chemická kinetika v grafech - příklady (4) Z látky A vznikají dva produkty (1, 2) s rychlostními konstantami ki = 5 s-1 a /c2 = 10 s-1. Nakresli průběhy koncentrací pro A, 1 a 2 v čase, když cA(0) = 1 M, a ci(0) = c2(0) = 0 M. Důležité jsou: O Správný průběh poklesu koncentrace látky A včetně hodnot časů. O Správný průběh a konečné koncentrace látek 1 a 2. _t_ Dominik Heger (MU) Chemická kinetika v grafech C4660 Základy fyz. chem. 5/10 Chemická kinetika v grafech - příklady (5) Jakému reakčnímu schématu odpovídají průběhy koncentrací znázorněné na obrázku? 0.8 0.6 0.4 0.2 0 _t_ Dominik Heger (MU) Chemická kinetika v grafech C4660 Základy fyz. chem. 6/10 Chemická kinetika v grafech - příklady (5) Jakému reakčnímu schématu odpovídají průběhy koncentrací znázorněné na obrázku? 0.8 0.6 0.4 0.2 0 _t_ Následné reakce: A^B—?>C /q = 3 s 1,/c2 = 3s 1 Dominik Heger (MU) Chemická kinetika v grafech C4660 Základy fyz. chem. 6/10 Chemická kinetika v grafech - příklady (6) Uvažme následnou reakci s jedním meziproduktem. Nakresli průběhy koncentrací látek A, B, C pro dva případy, které se od sebe liší jen rychlostní konstantou prvního kroku (k[>k±). Dbejme zejména na rychlost poklesu Ca a maximální dosaženou koncentraci B. Dominik Heger (MU) Chemická kinetika v grafech C4660 Základy fyz. chem. 7/10 Chemická kinetika v grafech - příklady (6) Uvažme následnou reakci s jedním meziproduktem. Nakresli průběhy koncentrací látek A, B, C pro dva případy, které se od sebe liší jen rychlostní konstantou prvního kroku (k[>k±). Dbejme zejména na rychlost poklesu Ca a maximální dosaženou koncentraci B. ki = 10s-\/c2 = ls -i /Cl = ls-^/co = IS"1 Dominik Heger (MU) Chemická kinetika v grafech C4660 Základy fyz. chem. Chemická kinetika v grafech - příklady (7) Nakresleme průběhy koncentrací látek A a B pro vratnou reakci, kde ki = /c2 = 1 s_1 pokud vyjdeme z počátečních koncentrací c/\ = 1 M, cB = 0 M. Dominik Heger (MU) Chemická kinetika v grafech C4660 Základy fyz. chem. 8/10 Chemická kinetika v grafech - příklady (7) Nakresleme průběhy koncentrací látek A a B pro vratnou reakci, kde ki = /c2 = 1 s_1 pokud vyjdeme z počátečních koncentrací c/\ = 1 M, cB = 0 M. 0.8 0.6 0.4 0.2 oh-■-1-■-1-■-1-■-1 0 12 3 4 t ■ a • ■ b i ř ► < ř ► .s ^0,0 Dominik Heger (MU) Chemická kinetika v gra fech C4660 Základy fyz. chem. 8/10 Chemická kinetika v grafech - příklady (8) Nakresleme průběhy koncentrací látek A a B pro vratnou reakci, kde ki = /c2 = 1 s_1 pokud vyjdeme z počátečních koncentrací c/\ = 1 M, cB = 1 M. Dominik Heger (MU) Chemická kinetika v grafech C4660 Základy fyz. chem. 9/10 Chemická kinetika v grafech - příklady (8) Nakresleme průběhy koncentrací látek A a B pro vratnou reakci, kde ki = /c2 = 1 s_1 pokud vyjdeme z počátečních koncentrací c/\ = 1 M, cB = 1 M. 1.4-1.2- c 1.0-- 0.8-0.6- -1-1-1-1-1-1-1-1 0 12 3 4 t ■ a • ■ b i ř ► < ř ► .s ^0,0 Dominik Heger (MU) Chemická kinetika v gra fech C4660 Základy fyz. chem. 9/10 Chemická kinetika v grafech - příklady (9) Nakresleme průběhy koncentrací látek A a B pro vratnou reakci, kde ki = 9 s_1, /c2 = 1 s_1 pokud vyjdeme z počátečních koncentrací ca = 0.5 M, cb = 0.5 M. Dejme pozor zejména na výsledné koncentrace a rychlost ustavení rovnováhy. Dominik Heger (MU) Chemická kinetika v grafech C4660 Základy fyz. chem. 10 / 10 Chemická kinetika v grafech - příklady (9) Nakresleme průběhy koncentrací látek A a B pro vratnou reakci, kde ki = 9 s_1, /c2 = 1 s_1 pokud vyjdeme z počátečních koncentrací ca = 0.5 M, cb = 0.5 M. Dejme pozor zejména na výsledné koncentrace a rychlost ustavení rovnováhy. c 0.5 I-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 Dominik Heger (MU) Chemická kinetika v grafech C4660 Základy fyz. chem. 10 / 10