Tartalom
- TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
- Azonnali és az átlagos arány
- Az arányok sztöchiometrikus függése
- Pozitív reakcióarány
- A reakciósebesség feltételezései
- A reakciósebesség numerikus kiszámítása
- Grafikus sebesség kiszámítása
A kémiai anyagok reakciósebessége nagyban változik. A köröm évekbe telik a rozsdában, míg a robbanóanyagok másodperces ezredben robbantanak fel. Általában a reakciósebesség magában foglalja az anyag koncentrációjának megváltozását egy adott ideig. A reakció sebességét úgy számítja ki, hogy a koncentráció változását elosztja az eltelt idővel. A reakció sebességét grafikusan meghatározhatja a koncentrációgörbe meredekségének megkeresésével is.
TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
A kémiai reakció sebességének kiszámításához ossza el az elfogyasztott vagy előállított anyag mólokat a reakció befejeződése alatt eltelt másodpercek számával.
Azonnali és az átlagos arány
A reakció sebessége idővel változhat. Például, amikor egy reagenst elhasználnak, annak sebessége általában csökken. Tehát meg kell különböztetni a pillanatnyi reakciósebességet, azaz egy adott pillanat sebességét, és az átlagos sebességet, amely meghatározza a sebességet a reakció során.
Az arányok sztöchiometrikus függése
A különféle termékek és reagensek reakciósebessége egymástól függ a reakció sztöchiometria szerint. Amikor meghatározza az egyik anyag sebességét a reakcióban, akkor a többi anyag számára a sebesség megállapítása egyszerűen a mólarányok megszorozása az ismert anyag sebességével. Vegyük például a metán égését:
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
A reakció két mol oxigént fogyaszt egy mol metánra, és egy mol szén-dioxidot és kettőt vizet termel. Az oxigén reakciósebessége kétszerese a metáné, de a CO sebessége2 ugyanaz, mint a metán esetében.
Pozitív reakcióarány
A reakció sebességének mindig pozitív számnak kell lennie. Ha kiszámítja egy termék reakciósebességét, akkor a pozitív sebesség természetes lesz, mivel az anyag koncentrációja az idő múlásával növekszik. De meg kell szoroznia a reagens számítását negatívval (-1), hogy pozitívvá váljon, mivel a reaktáns koncentrációja idővel csökken.
A reakciósebesség feltételezései
Néhány különféle környezeti tényező megváltoztathatja a reakció sebességét, ideértve a hőmérsékletet, a nyomást és a katalizátorok jelenlétét. A sebességszámítás során tisztában kell lennie ezekkel a tényezőkkel. Normál hőmérséklet és nyomás (STP) körülmények között feltételezhető, hogy a reakció szobahőmérsékleten és normál légköri nyomáson zajlott le.
A reakciósebesség numerikus kiszámítása
A reakciósebességet mol mértékegység / liter / másodperc vagy mol × L értékben fejezheti ki-1 × s-1. A reakciósebesség kiszámításához egyszerűen ossza meg a reakcióban előállított vagy elfogyasztott anyag móljait, és ossza meg a reakcióidő másodpercben megadott idejével.
Például 0,2 mól sósav 1 liter vízben reagál a 0,2 mól nátrium-hidroxiddal, víz és nátrium-klorid képződve. A reakció 15 másodpercig tart. A sósav reakciósebességét az alábbiak szerint számítja ki:
.2 mol HCl ÷ 1 L = .2 mol / liter (mol × L-1 ).
0,2 mol / liter ÷ 15 másodperc = 0,0133 mol × L-1 × s-1.
Grafikus sebesség kiszámítása
Mérheti és rögzítheti egy termék vagy reagens koncentrációját a reakció során. Ezek az adatok általában olyan görbét eredményeznek, amely csökken a reagenseknél, és növekszik a termékeknél. Ha a görbe bármely pontján megtalálja az érintő vonalat, akkor ennek a vonalnak a meredeksége az adott pillanatban és az adott anyag pillanatnyi sebessége.