Molekulen arteko indarrak, katalizatzaileak eta Le Chatelier

Molekulen arteko indarrak. Van der Waals eta hidrogeno-zubia: Atomoek lotura kobalentez elkartzean molekulak sortzen dira. Molekulen artean ere erakarpen indarrak daude (indar intermolekularrak). Hauek fusio eta irakite tenperaturekin erlazio zuzena dute. Bi mota daude:

Van der Waalsen indarrak

Bi mota:

Dipolo iraunkorren indarrak

Molekulak polarrak direnean, dipolo iraunkorrak daude eta beraien artean erakarpeneko indar elektroestatikoak agertzen dira, molekulak elkartuz. Molekulen polaritatea zenbat eta handiagoa izan, indar erakarle hauek orduan eta handiagoak izango dira.

Sakabanaketa indarrak

Indar hauen ondorioz gas nobleen atomoek eta molekula apolarrek (molekula ez-polarizatuen artean) elkar eragiten dute. Atomo edo molekula apolar batek une batean dentsitate elektroniko handiagoa izan dezake alde batean bestean baino, elektroien mugimenduagatik. Batez besteko dipolo horrek alboko molekulak deforma ditzake, dipolo induzitu bat eraginez eta erakarpen indarrak sortzen ditu. Indar ahulak dira baina masa molekularraren arabera handitu edo txikitu egiten dira (masa molekular handia ^).

Hidrogeno lotura edo H. zubia

(Kasu berezia) Hidrogenoa oso elektronegatibo eta bolumen txikiko elementuekin (F, O eta N) konbinatuz sortzen da. Hidrogenoa elementu oso elektronegatiboekin lotzean, hidrogenoa karga positiboko polo indartsuan bihurtzen da eta alboko molekularen elektronegatiboarekin lotura sendoa osatzen du. Uraren irakite tenperatura espero genezakeena baino askoz altuagoa da, hau hidrogeno zubiari esker gertatzen da.

Katalizatzaileak

Aldakuntza kimiko iraunkorrik jasan gabe eta oso kantitate txikian egon arren, erreakzio baten abiadura asko aldatzeko gai den substantzia da. Positiboak izan daitezke, erreakzio-abiadura handiarazten badute, eta negatiboak edo inhibitzaileak, txikiarazten badute. Katalizatzaileek erreakzioa gertatzeko mekanismoa aldatzen dute. Lau berezitasun garrantzitsu dituzte:

1. Parte har dezakete eta edozein kasutan osoki berreskuratzen dira, hau da, ez dira kontsumitzen.
2. Katalizatzaile-kopuru txikiek erreakzio-abiaduraren handitze nahiz txikitze nabariak sortzen dituzte.
3. Ez dute erreakzioaren oreka-konstantea aldatzen.
4. Ez dute erreakzioa gertarazten.

Erreakzio kimikoetan, katalizatzaileak aritzeko hiru modu daude: Homogeneoa, heterogeneoa eta entzimatikoa.

Katalisi homogeneoa

Ereaktiboen fase berdinean badago parte hartu egiten du erreakzioan. Erreaktibo batekin konbinatzen da eta erreakzioa, aktibazio energia gutxiago duen bide batetik doa, bukaeran berreskuratzen da.

Katalisi heterogeneoa

Beste fase batean dago. Gasen arteko erreakzioetan katalizatzailea solidoa izaten da. Gehienetan ukipen-gainazal handia eskaintzen du eta bertan gertatzen da erreakzioa. Badago beste katalizatzaile mota garrantzitsu bat, entzimak deiturikoak.

Bukatzeko, katalizatzaile negatibo edo inhibitzaileak, hauek abiadura moteltzen dute, esaterako antioxidatzaileak eta elikagai askori gehitzen zaizkionak deskonposizioa geldiarazteko.

Le Chatelierren printzipioa

Erreakzioan parte hartzen duten substantzien tenperatura, presioa eta kontzentrazioa dira. Faktore bat aldatzen bada oreka hautsi eta erreakzioa alde batera edo bestera desplazatzen da oreka-egoera berri batera iritsi arte. Hau da, substantzien kontzentrazioak aldatu egiten dira oreka –egoera berriari dagozkionak lortu arte. Edozein oreka kimiko edo fisiko baten alde baterako edo besterako desplazamendua modu kualitatibo batez aurreikusi ahal izateko Le Chatelierren printzipioa dugu. Orekan dagoen sistema batean kanpoko faktore bat aldatzen denean, orekak aldakuntza horri kontra egingo dion alderantz desplazatzeko joera izango du.

Printzipio honek hiru faktore ditu:

Kontzentrazio eragina

Substantziaren kontzentrazioaren aldakuntzak ez du, oreka-konstantearen balioa aldatzen, bai beste substantziena. Kontzentrazioa, handiagotzen bada, sistema substantzia hori kontsumitzen deneko norazkoan desplazatzen da, hau da, eskuinera. Kontzentrazioa gehitzerakoan, alderantziz. Erreaktibo baten kontzentrazioa gutxiagotzen badugu, sistema erreaktibo hori ekoizten den aldera desplazatuko da.

Tenperaturaren eragina

Sistema hoztean erreakzioari kontrajarriko zaio eta beroa sortzen den aldera, hau da, erreakzio exotermikoaren noranzkoan eskuinaldera, desplazatuko da konstantea handiagotuz. Tenperatura igotzean, desplazamendua alderantzizkoa da, hau da beroa xurgatzen den aldera, erreakzio endotermikoaren aldera konstantea txikiagotuz. Tenperatura da oreka konstantea alda dezakeen faktore bakarra.

Presioaren eragina

Presioaren eragina gasen arteko erreakzioetan nabari daiteke soilik. Presio osoa handitzerakoan, oreka kanpoko aldakuntza horri kontrajarriko zaion aldera desplazatuko da, hau da mol kopurua gutxiagotzen den alderantz desplazatuko da, eskuinerantz. Presio osoa txikiagotzerakoan, mol kopurua handiagotzen den aldera desplazatuko da, ezkerretara. Ondorioz, gas-molen kopuruaren aldakuntzak gabe ematen diren erreakzioetan, presio osoak ez du orekarengan inolako eraginik. Katalizatzaileek ez dutela inolako eraginik oreka-egoeran, ez dutela honetan inolako aldakuntzarik sortzen, egiten dutena oreka-egoera bizkorrago lortzea besterik ez da.