| Referate chimie | Bac 2008 chimie| Recomanda unui prieten

În decursul anilor în care am învăţat chimie am efectuat o serie de reacţii chimice care au fost reprezentate prin ecuaţii stoechiometrice. În acestea indicându-se reacţii şi produşi de reacţie. În marea majoritate a acestora transformarea reactanţilor în produşi avea loc într-un foarte scurt timp. Un studiu atent al reacţiei chimice arată totuşi că în alte cazuri este nevoie de un interval de timp apreciabil pentru atingerea stării finale. Toate fenomenele ce se petrec în timp se caracterizează prin viteză.


II. TEORIA CIOCNIRILOR. COMPLEX ACTIVAT. ENERGIA DE ACTIVARE.

Teoria ciocnirilor se referă la întâlnirea reactanţilor pentru a forma o reacţie chimică. În general, pentru ca o reacţie chimică să se producă, este necesar ca o serie de legături dintre particule să se rupă, iar altele să se formeze. Conform teoriei cinetico-moleculare, particulele constituente ale materiei sunt într-o continua mişcare având energii diferite. Înlumina acestei teorii, redistribuirea legăturilor chimice are loc în urma ciocnirii dintre particulele reactante. Nu toate dintre particulele reactante sunt eficace, astfel încât să conducă la produşii finali de reacţie. Particulele care se ciocnesc trebuie să aibă de asemenea o orientare (un unghi) favorabila formării produşilor de reacţie, adică redistribuirii legăturilor chimice.

Fig. 1 Ciocniri între molecule:
a – ciocniri neeficace; b – ciocnirii eficace; c – structura moleculei obţinute.






Conform teoriei complexului activat, pentru a avea loc o reacţie chimică, particulele reactante trebuie să se ciocnească, dar nu toate ciocnirile sunt eficace, ci numai acelea care satisfac condiţia geometrică şi cea energetică.
Dacă energia particulelor care se ciocnesc depăşeşte o anumită valoare E – denumită energie de activare – reacţia se produce, iar particulele care satisfac această condiţie sunt activate. Prin ciocnirea dintre acestea se formează o asociaţie temporară bogată în energie, denumită complex activat.
Particulele care se ciocnesc au o anumită energie cinetică. Prin ciocnire o parte din energia cinetică se transformă în energie potenţială a complexului activat. Dacă moleculele care se ciocnesc au o energie scăzută, legăturile existente nu pot fi rupte, după ciocnire particulele se separă fără o modificare a structurii acestora. În cazul în care particulele care se ciocnesc au o energie suficient de mare, pentru a se produce ruperea legăturilor existente şi formarea altora noi, au loc reacţii chimice. Această energie minimă a particulelor, necesară pentru formarea complexului activat, se numeşte energie de activare.

Fig. 2 Formarea complexului
activat:
a – reacţia chimică nu are loc;
b – reacţia a avut loc.







Se considerăm cazul general al unei reacţii de tipul:
Reactanţi Produşi
Pentru toate reacţiile chimice, exoterme şi endoterme, complexul activat este starea cu energia cea mai ridicată, atât faţă de reactanţi cât şi faţă de produşi. Prezentarea grafică a variaţiei energiei potenţiale a sistemului în funcţie de o coordonată de reacţie:










Fig. 3 Variaţia energiei potenţiale în reacţiile chimice:
a – H = EP – ER (reacţie exotermă)
b -- H = EP –Ea (reacţie endotermă)
Moleculele reactante au o energie potenţială medie ER. Prin ciocnirea moleculelor energia potenţială a sistemului creşte, întrucât trebuie şa se efectueze un lucru pentru a învinge repulsiile electrostatice ale norilor electronici ai particulelor reactante, deci o parte din energia cinetică se transformă în energie potenţială. Moleculele activate formează complexul activat cu energia E*. Fiind instabil, complexul activat se descompune în produşi de reacţie cu energie potenţială medie EP mai scăzută.