Elke reaktie heeft een reaktiemechanisme: De opeenvolging van verschillende reaktiestappen.
Tijdens de stappen vormen zich tussenprodukten. Als er diverse stappen zijn hangt de totaalsnelheid af van de langzaamste stap.
Opdracht 27
Leg uit waarom de langzaamste stap de totaalsnelheid bepaalt.
Er bestaan chemische reakties waarbij de deeltjes (moleculen bijvoorbeeld) - eenvoudigweg omdat ze voldoende energie bezitten - uit elkaar vallen, ontleden in een ontledingsreaktie.
In dat geval hangt de reaktiesnelheid niet af van de aanwezigheid van andere deeltjes.
Er zijn reakties van de eerste orde (unimoleculair) wat wil zeggen:
de deeltjes hoeven niet te botsen met andere deeltjes om tot reaktie te komen. Ze kunnen zich spontaan delen in verschillende onderdelen.
Opdracht 28
De ontleding van Ozon wordt een 'unimoleculaire' reaktie genoemd of ook een reaktie 'van de eerste orde'. Leg deze uitspraak uit.
Opdracht 29
Analyseer de volgende grafiek van de ontleding van C14 in een eerste-orde-reaktie (unimoleculair).
Een ander voorbeeld van een unimoleculaire reaktie is de ontleding van N2O4.
Met voldoende energie zal het molecuul zich verdelen in twee delen (NO2).
Verder is dit een zeer elementaire reaktie: bstaat uit slechts één stap.
Opdracht 30
Leg uit dat deze ontledingsreaktie het omgekeerde is van de reaktie in de navolgende figuur:
effectieve botsing
De meeste scheikundige reakties zijn niet unimoleculair, maar bimoleculair: twee deeltjes moeten botsen en een effectieve botsing leidt dan tot een reaktie.
Dat zijn geen elementaire reakties, ze hebben een gecompliceerd reaktiemechanisme met diverse stappen. Een bimoleculaire reaktie verloopt niet automatisch bij elke botsing.
De botsing moet 'effectief' zijn.
een niet effectieve botsing
Opdracht 31
Twee mogelijke mechanismen van de reaktie, ou verschillende stappen van de reaktie tussen moleculen van stikstofdioxide
In geval I botsen twee moleculen en zo start de reaktie.
In geval II splitst één molecuul en één van de producten botst met een ander molecuul.
Vergelijk de twee mechanismen en zoek de verschillen.
geval I
geval II
Voor de reaktiesnelheid is een formule afgeleid waarin de belangrijkste en invloedrijkste factoren zijn opgenomen.
In woorden dus: de snelheid hangt af van de concentratie van de reagentia [ ], van de verdeling / oppervlak van de stof (homogeen of heterogeen),
van de temperatuur (oC ou K), en van de eventuele aanwezigheid van een katalysator.
V ≈ [concentratie] x verdeling x energie van de deeltjes x katalysator.
Op deze manier is deze formule tamelijk onbruikbaar.
Je kunt hem vereenvoudigen door sommige omstandigheden constant te houden en zo alleen de variabele concentraties te behouden.
We krijgen dan een wiskundige formule:
V = k.[conc.]n
- V is de snelheid; k vertegenwoordigt het geheel van constant gehouden overige factoren.;
- n is de coëfficiënt van het reagens in de reaktievergelijking;
- Op deze wijze verschijnen de concentraties van elke homogene stof in de formule. De heterogene stoffen laat je weg.
- Een reaktie waarbij k een hoge waarde heeft, heeft 'sterke reagentia'
- Een reaktie waarbij k een lage waarde heeft, heeft 'zwakke reagentia'
Opdracht 32
Kontroleer de overeenkomst tussen de gegevens in de tabel en de gegevens in de grafiek
Als je goed naar de drie grafieken kijkt, wat is dan je commentaar?
Opdracht 33
Waarom is het niet mogelijk om de concentratie van reagentia constant te houden gedurende een reaktie?
Opdracht 34
Geef de formule van de reaktiesnelheid van:
H2(g)+ Br2(g) 
2HBr(g)
Belangrijk bij reaktiesnelheden is de reactiviteit van deeltjes. Er zijn deeltjes met een zeer hoge reactiviteit, die men wel "radicalen" noemt.
Radicalen vormen zich - algemeen gesproken - onder invloed van licht en hebben als eigenaardigheid dat ze één of meer ongepaarde valentie-electronen bezitten
Radicalen zijn neutraal.
Voorbeelden: Cl· Br· — C—C—O
Opdracht 35
Leg uit waarom Ozon (O3) gemakkelijk radicalen vormt.
Andere aanvallende deeltjes zijn degene met ladingen. Sommige geladen deeltjes vertonen ook een grote reactiviteit, zoals (+, -, δ+ ou δ-).
We onderscheiden hierbij twee mogelijkheden:
- een negatief deeltje valt aan op een positief deeltje = nucleofyl mechanisme
- een positief deeltje valt aan op een negatief deeltje = electrofyl mechanisme
Een voorbeeld om uit te zoeken is de organische reaktie tussen alkanolen en alkaanzuren in aanwezigheid van de katalysator zwavelzuur
propaanzuur + ethanol ethylpropanaat + water(zwavelzuur = katalysator)