화학 반응의 속도. 반응 속도 연구

그만큼 화학 역학 화학 반응의 발생 속도, 즉 반응이 일어나는 속도에 영향을 미치는 요인을 연구하는 분야입니다. 우리는 종종 일부 반응의 속도를 높이거나 다른 반응의 속도를 늦추고 싶기 때문에이 분야에 대한 연구가 점점 더 많이 이루어지고 있습니다. 이것은 산업에 특히 중요하며이 연구는 중요한 기술적 결과를 가져옵니다.

그러나 반응 속도는 각 시간 간격과 물질마다 다를 수 있으므로 다음을 계산하는 것이 일반적입니다. 평균 반응 속도.

계수가 소문자이고 반응물과 생성물이 대문자로 표시되는 다음 일반 반응을 고려하십시오.

a A + b B → c C + d D

이 반응의 평균 속도가 주어집니다. 반응 물질 중 하나의 평균 반응 속도 또는 제품 중 하나의 평균 형성 속도를 화학 방정식의 각 계수로 나눕니다. 이것은 다음과 같이 주어진다 :

예를 들어 과산화수소 분해 반응을 고려하십시오.

2 시간₂영형_{2 (수성)} → 2 시간₂영형₍₁₎ + 1O_{2 (g)}

1 분 동안 0.3 mol / L의 H가 형성되었다고 가정 해 봅시다.₂O 및 0.15 mol / L의 O₂, 0.3 mol / L의 H 분해₂영형₂즉, 반응에서 이러한 물질의 평균 분해 및 형성 속도는 다음과 같습니다.

V_mH2O2 = 0.3 mol / L. 분

V_mH2O = 0.3 mol / L. 분

V_mO2 = 0.15 mol / L. 분

글로벌 반응의 평균 속도는 다음 값 중 하나를 취하고 방정식의 각 계수로 나누어 구할 수 있습니다.

V_미디엄 = V_mH2O2 = 0.3 몰 / L. 분 = 0.15 mol / L. 분
2 2

V_미디엄 = V_mH2O = 0.3 몰 / L. 분 = 0.15 mol / L. 분
2 2

V_미디엄 = V_mO2 = 0.15 mol / L. 분 = 0.15 mol / L. 분
1 1

세 값은 동일하므로 반응 속도는 동일한 시간 간격에서 반응물 또는 생성물의 함수와 동일합니다.

그러나 이러한 반응에 관련된 각 물질의 평균 속도 값은 어떻게 발견 되었습니까?

계산할 수 있습니다. 물질 (시약 또는 제품) 농도의 변화를 시간 간격으로 나눕니다.

중 하나의 평균 속도를 결정하려면 시약 반응의, 우리는 넣어야 할 것입니다 음 이전 또는 그렇지 않으면 농도 값을 고려하십시오. 모듈에서 ||, 시간이 지남에 따라 반응물의 농도가 감소하기 때문에 속도 값은 음수이지만 음의 속도는 없습니다.

예를 들어 다음과 같은 오존 가스 분해 반응 (O_{3 (g)}) 산소 가스 (O_{2 (g)}):

2 O_{3 (g)} → 3O_{2 (g)}

풍선에 10 몰의 오존 가스가 있었지만 1 분 후 4 몰만 남았다 고 가정 해 보겠습니다. 이것은 6 몰의 오존이 산소 가스로 변했다는 것을 의미합니다. 그래서 우리는 :

2 O_{3 (g)} → 3O_{2 (g)}
t = 0 분 2 mol / L 0 mol / L
형성된 비용
6 몰 / L 9 몰 / L
t = 1 분 4 mol / L 9 mol / L

반응 비가 2: 3이므로 6 몰의 O를 사용하면₃, 9 mol의 O가 형성되었습니다.₂. 따라서 1 분 후 평균 속도는 다음과 같습니다.

V_미디엄 = - ∆ [₃]
티

V_미디엄 = -([O_{3 결승-}  영형_{3 초기}])
티_결정적인 -t_{머리 글자}

V_미디엄 = - ([4 - 10])
1– 0

V_미디엄 = 6 mol / L. 분→ 1 분 동안 시스템 1 리터당 6mol의 오존이 반응했습니다.

V_미디엄 = ∆ [₂]
티

V_미디엄 = ([영형_{2 결승-}  영형_{2 초기}])
티_결정적인 -t_{머리 글자}

V_미디엄 = ([9 - 0])
1– 0

V_미디엄 = 9 mol / L. 분→ 1 분 동안 시스템 1 리터당 9 몰의 산소가 형성되었습니다.

이것은 반응물의 함수 또는 생성물의 함수로 평균 속도를 계산할 수 있음을 보여줍니다.

이제이 글로벌 반응의 평균 속도를 계산하려면 처음에 보여준 것처럼 각 속도를 화학 방정식의 각 계수로 나눕니다.

V_미디엄 = V_mO3 = 6 mol / L. 분 = 3 mol / L. 분
2 21

V_미디엄 = V_mO2 = 9 mol / L. 분 = 3 mol / L. 분
3 3

V_미디엄 = V_mO3 = V_mO2
23

작성자: Jennifer Fogaça
화학 전공

출처: 브라질 학교- https://brasilescola.uol.com.br/quimica/velocidade-das-reacoes-quimicas.htm