Određivanje termodinamičkih i kinetičkih reakcijskih veličina u otopini iz eksperimentalnih podataka

Abstract

Metode i postupci kojima je moguće odrediti termodinamičke i kinetičke reakcijske veličine u otopinama vrlo su važne za proučavanje i karakterizaciju kemijskih reakcija. Najvažnije fizikalne veličine za termodinamički i kinetički opis reakcija su konstanta ravnoteže, K i koeficijent brzine reakcije, k. One su povezane sa svim ostalim veličinama u kemijskoj termodinamici i kinetici te se na temelju tih veličina može odrediti spontanost reakcije u pojedinim uvjetima, predvidjeti tijek, brzina i mehanizam reakcije te mnoga druga svojstva promatranog sustava. Postoje mnoge metode određivanja navedenih veličina, pri čemu se u takvim eksperimentima mjeri neko svojstvo sustava povezano s trenutnom (kinetika) ili ravnotežnom (termodinamika) koncentracijom jednog ili više sudionika reakcije. Prilikom obrade podataka za jednostavnije modele moguće je koristiti metodu linearne regresije, no postupak obrade kod većine reakcija je složen te najčešće zahtjeva uporabu nelinearne regresije. Cilj ovog rada je opisati neke od najčešće korištenih eksperimentalnih metoda pomoću kojih se uz prikladnu obradu dobivenih podatak određuju termodinamički i kinetički parametri procesa u otopini. U ovom radu biti će opisana istraživanja ravnoteža u kojima nastaju kompleksi stehiometrije 1:1, pri čemu se korištene metode i obrada podataka mogu uz male preinake koristiti i za određivanje termodinamičku karakterizaciju nastajanja kompleksnih vrsta drugog stehiometrijskog omjera. Kinetički dio, odnosno određivanje koeficijenta brzine reakcije opisat će se na temelju reakcije prvog reda, reakcije u kojoj iz jednog reaktanta nastaje jedan produkt