Reaksioni kimik është bashkëveprim midis dy apo më shumë lëndëve gjatë shndërrimeve kimike.
Reaksioni kimik
Reaksioni kimik është bashkëveprim midis dy apo më
shumë lëndëve gjatë shndërrimeve kimike. Reaksionet kimike paraqiten me anë të
barazimeve kimike. Barazimet kimike përbëhen prej anës së majtë dhe anës së
djathtë të barazimit. A + B = AB Në anën e majtë të barazimit shënohen
reaktantët (A dhe B), ndërsa në anën e djathtë produktet (AB).
Gjatë zhvillimit të një reaksioni , ndodh shpesh që
reaktantët nuk kthehen menjëherë në produkte , por duhet të kalojnë nëpër
gjëndje të ndërmjetme. Këto gjëndje quhen stade dhe secili stadë përfaqëson një
reaksion , i cili do të quhet elementar . Reaksionet elementare nuk zbërthehen
në reaksione të tjera , ato zhvillohen në një stad të vetëm . Nëse mbledhim
anët e majta dhe të djathta të reaksioneve elementare dhe thjeshtojmë në të
dyja anët përbërjet e njëjta marrim një reaksion i cili do të quhet reaksioni i
përgjithshem . Tërësia e reaksioneve elementare , nëpër të cilat kalojnë
reaktantët për t’u kthyer në produkte përbën mekanizmin e reaksionit kimik.
Shpejtësia e reaksioneve kimike
Reaksionet kimike zhvillohen me qëllim të përfitimit
të produkteve tëcaktuara. Ato mund të shrytëzohen edhe për përfitmin e
energjisë. Reaksionet kmike zhvillohen me shpejtësi të ndryshme. Për shembull
,hidrogjeni dhe oksigjeni, në temperaturë të dhomës, mund të qëndrojnë
tëpërzier me vite dhe të mos reagojnë mes vete. Në qoftë së kësajpërzierje i
afrohet një shkëndijë elektrike, ajo do të reagojë shumëshpejt. Ky reaksion
zhvillohet për një kohë shumë të shkurtë dhe përcillet me eksplodim. Nga kjo
shihet se faktorë e jashtëm ndikojnë nëshpejtësinë e reaksioneve kimike.
Kinetika kimike është disiplinë e cila studion
shpejtësinë e reaksioneve kimike dhe faktorët qëndikojnë në të. Nëse shqyrtojmë
reaksionin e formimit të stallaktiteve dhe stallakniteve, konstatojmë se ky
reaksion është shumë i ngadalshëm, i cili zgjat me shekuj. Në anën tjetër,
reaksioni midis nitratit të argjendit dhe klorurit të natriumit zhvillohet
shumë shpejt .Shpejtësia e reaksionit kimik paraqet raportin midis ndryshimit
tëpërqendrimit të reaktantëve dhe produkteve të reaksionit për njësi të kohës.
Për të përcaktuar shpejtësinë e një reaksioni kimik, duhet të përcjellim
rritjen e përqendrimit të produkteve për njësi të kohës.
Shpejtësia e reaksionit kimik mund të përcaktohet
edhe duke e përcjelllë zvogëlimin e përqendrimit të substancave reaguese për
njësi të kohë kohës.Për shembull, marrim një reksion të thjeshtë, në të cilin
reaktanti gjatë reaksionit jep produktin: Reaktanti→produkti Në qoftë se
reaktanti shënohet me A, ndërsa produkti me B , do të kemi : A→B Shpejtësia e këtij
reaksioni mund të përcaktohet duke e përcjellërritjen e përqendrimit të
produktit B për njësi të caktuar të kohës.v=/t. Në këtë ekuacion, v paraqet
shpejtësinë e reaksionit. Meqenëse përqendrimi I substances B gjatë reaksionit
ndryshon vazhdimisht,atëherë këtë ndryshim e shënojmë me [b]. Me kllapa të
mesme shënohet përqendrimi i substancës në ekuilibër. t, paraqet njësine e
kohës së zhvillimit të reaksionit kimik.Njësia për matjen e shpejtësisë së
reaksionit kimik shprehet me mol. Gjatë kohës së zhvillimit të reaksionit kimik
është pozitiv.
Gjatë këtij reaksioni, përqendrimi i substances A në
njësi të kohës, atëherë rezultatet e llogaritura shënohen me parashenjë
negative (-) v=-[A]/t.
Parimi i Lë Shatelie dhe industria kimike
Në vitin 1884 kimisti francez dhe inxhinier
Henri-Louis Le Shatelie propozoi një prej koncepteve kryesore të ekuilibrave
kimike. Ai bëri një përgjithësim për të shpjeguar efektin e ndryshimit te
temperaturës, përqendrimit, apo presionit te gjendjes se sistemit në ekuilibër.
Ky përgjithësim është i njohur si Parimi Lechatelier së. Ai thekson se: Nëse
një sistem në ekuilibër është nënshtruar një ndryshim të presionit të
përqendrimit, ose temperatura, ekuilibri zhvendoset në drejtim që tenton të
prish efektin e ndryshimit. Parimi Le chatelier e përshkruan se çfarë ndodh me
një sistem kur diçka çast merr atë larg ekuilibrit. Ky seksion fokusohet në tre
mënyra në të cilën ne mund të ndryshojë kushtet e një reaksion kimik në
ekuilibër:
§ Duke ndryshuar perqendrimin e njërit prej përbërësve
të reaksionit
§ Duke ndryshuar trysnine mbi sistemin
§ Duke ndryshuar temperaturen qe reaksioni zoteron
Kur kushtet e një sistemi në ekuilibër janë
ndryshuar, pozicioni i ekuilibrit zhvendoset në një mënyrë të tillë për të
kundërshtuar ndryshimin.
a) Nëse shtojme sasine e nje reaktanti ose te nje
produkti, sistemi përpiqet për të zëvendësuar atë duke ndryshuar ekuilibrin
duke u reduktuar kte perqendrim, ose e kunderta.
b) Nëse ne rrisim temperaturen e sistemit, ajo
përpiqet të ulet përsëri, ose e kunderta.
c) Për reagimet qe përfshijnë gaze, në qoftë se ne
të rrisë presionin, sistemi pastaj përpiqet për ta zvogëluar presionin, ose e
kunderta.
Në çdo rast, pozicioni i ekuilibrit lëviz në
përpjekje për të sjellë ndryshimin e duhur. Ajo nuk kthehet në përqëndrimin,
presionin ose temperaturen e njejte para ndryshim është bërë, ai thjesht
përpiqet të bëjë këtë dhe pjesërisht ka sukses. Parimi Le chatelier ju lejon të
parashikosh se në cilën mënyrë ekuilibri do të lëvize kur ne te ndryshojme
kushtet e reaksionit , dhe na ndihmon të sigurojme mënyra për të rritur
rendimentin në një reaksion kimik.
Ø Ndikimi i
ndryshimit të përqendrimit
Sipas Parimit le-chatelier-së, kur përqendrimi i
njërit prej substancave në një sistem në ekuilibër është rritur, atëherë
ekuilibri do të zhvendoset në mënyrë që të përdoret substance e shtuar.
a) Nese në ekuilibër një prej reaktanteve është
shtuar, ekuilibri do të zhvendoset në drejtim te reaksionit që konsumon
reaktantet, dmth ne drejtim te reaksionit te drejte. Me fjalë të tjera, reaktantet
do të khehen në produkte.
b) Nga ana tjetër, nese rrisim perqendrimin e njerit
prej produkteve, ekuilibri do te zhvendoset ne drejtim te reaksionit te
zhdrejte duke rritur perqendrimin e substancave nistore.
Ne kete drejtim synohet te kundershtohet ndryshimi i
bere. H2 + I2 = 2HI Shtojme perqendrimin e H2 duke shtuar sasine e tij. Atëherë
do te rritet numri i ndeshjeve te frytshme me I2 , duke e zhvendosur ekuilibrin
ne drejtim te reaksionit te drejte . Ne kete drejtim zvogelohet sasia e
hidrogjenit , duke rritur perqendrimin e acidit jod’hidrik. Ne kete menyre
zvoglohet efekti i nderhyrjes nga jashte, thuhet synohet te kundershohet
ndryshimi i bere.
Ø Ndikimi i
ndryshimit të trysnisë
Sipas parimit Le Shatelie, trysnia ndikon ne
zhvendosjen e ekuilibrit kimik per reaksionet qe ndodhin nepermjet substancave
ne gjendje te gazte, ku numri i moleve eshte i ndryshem ne te dyja anet e
barazimit.
a) Rritja e trysnise nxit reaksionin qe con drejt
zvogelimit te numrit te moleve, pra qe synon zvogelimin e trysnise.
b) Zvoglimi i trysnise nxit reaksionin qe con drejt
rritjes se numrit te moleve,pra qe synon rritjen e trysise.
c) Ne reaksionet qe kane numer te njejte molesh ne
te dyja anet e barazimit , trysnia nuk ndikon ne zhvendosjen e ekuilibrit. H2 +
I2 = 2HI Kur numri i moleve te substancave te gazta eshte i njejte ne te dy
anet e barazimit kimik, rritja apo zvogelimi i trysnise nuk e zhvendos
ekuilibrin. Edhe ne kete rast numrin i moleve te H2 dhe I2 eshte i barabarte me
numrin e moleve te 2HI, keshtu qe si rritja ashtu eshte zvogelimi i trysnise
nuk e ndryshon gjendjen e ekuilibrit.
Ø Ndikimi i
ndryshimit të temperaturës
Reaksioni i drejte eshte endotermik, kurse reaksioni
i zhdrejte eshte ekzotermik. Kur ne rrisim temperaturën e një reaksion kimik,
ajo që ne kemi bere me të vërtetë eshte shtimi i energjise te ketij reaksioi.
Shtimi i energjisë se nje reaktanti apo produkti, do të prishe ekuilibrin. Për
reaksionet ekzotermike, shtimi i energjisë do zhvendose kahun e zhvillimit te
reaksionit ne te majte drejt reaktanteve. Për reaksionet endotermike, shtimi i
energjisë do të zhvendose reaksioin në të djathtë në drejtim të produkteve.
a) Rritja e temperatures ne nje sistem ne gjendje
ekuilibri nxit zhvillimin e reaksionit endotermik. Ky reaksion thith nxehtesi
dhe synon te ule temperaturen duke kundershtuar ndryshimin e bere.
b) Ulja e temperatures ne nje sistem ne gjendje
ekuilibri nxit reaksionin ekzotermik. Ky reaksion cliron nxehtesi dhe synon te
rrise temperaturen duke kundershtuar ndryshimin e bere. Ekuilibri ne kete rast
do te zhvendoset ne drejtim te reaksionit te zhdrejte. H2 + I2 = 2HI H> 0. Rritja
e temperatures ne kete sistem ne gjendje ekuilibri nxit zhvillimin e reaksionit
endotermik.Ekuilibri do te zhvendoset ne drejtim te reaksionit te drejte. Ulja
e temperatures ne nje sistem ne gjendje ekuilibri nxit reaksionin ekzotermik.
Ekuilibri ne kete rast do zhvendoset ne drejtim te reaksionit te zhdrejte.
Përdorime
Për çdo reaksion A + B = C + D ... Në qoftë se ne
shtojme sasine e A ose B, pozicioni i ekuilibrit lëviz në të djathtë,sasia C
dhe D do te rritet duke zvogeluar perqendrimin e A dhe B. Në qoftë se ne shtoni
më shumë C ose D, pozicioni i ekuilibrit lëviz në të majtë, më shume A dhe B
janë formuar dhe ekziston më pak C dhe D. Kjo mund të jetë një problem në qoftë
se uji është një produkt dhe është përdorur si tretës. Nëse zvogelojme sasine e
produktit, ekuilibrit lëviz në të djathtë. Pra, nëse një produkt është një lëng
dhe ne përpiqemi të nxjerrim atë (duke supozuar që për momentin që ajo ka pikën
më të ulët të vluar e çdo gjë të pranishëm), reagimi i bën më shumë nga ajo -
dmth lëviz në të djathtë.
Zbatimi ne praktike i asajt qe thame me lart:
Parashikoni efektin e ndryshimeve në vijim në reagim në të cilin SO3 zbërthen
për të formuar SO2 dhe O2.
2 SO3 (g) 2 SO2 (g) + O2 (g) Ho = 197,78 kJ
(a) rritjen e temperaturës së reaksionit. (b) Rritja
e presionit në reagim. (c) duke shtuar më O2 kur reaksioni eshte me ekuilibrin.
(d) heqja O2 nga sistemi kur reaksioni eshte me ekuilibrin.
(a) Për shkak se ky është një reaksion endotermik, i
cili thith ngrohje nga rrethinat e tij, një rritje në temperaturën e reagimit
të çon në një rritje në ekuilibër konstant dhe prandaj një ndryshim në
pozicionin e ekuilibrit drejt produkteve.
(b) ka nje rritje net në numrin e molekulave ne te
sistemit sipas reactants janë konvertuar në produkte, që shpie tek nje rritje
te presionit te sistemit.Sistemi mund të minimizuar efektin e një rritje të
presionit duke zhvendosur pozicionin e ekuilibrit drejt së reactants, duke
konvertimin disa nga SO2 dhe O2 në SO3.
(c) shtuar O2 shume te sistemit do zhvendoset
pozicionin e ekuilibrin drejtim të reactants.
(d) heqja O2 nga sistemi ka efektin e kundërt; ajo
zhvendos ekuilibrin drejt produktet e reaksionit.
Dokumenti për printim: Shkarko Këtu
