Kjemisk kinetikk studerer hastigheten på kjemiske reaksjoner og faktorene som påvirker hastigheten på disse reaksjonene.
Bruk spørsmålene nedenfor for å teste kunnskapen din og sjekk kommentarene til resolusjonene.
Spørsmål 1
Når det gjelder faktorene som påvirker hastigheten til en kjemisk reaksjon, er det FEIL å si at:
a) Jo større konsentrasjonen av reaktanter, jo større reaksjonshastighet.
b) Jo større kontaktflaten er, jo større reaksjonshastighet.
c) Jo høyere trykk, desto raskere blir reaksjonen.
d) Jo høyere temperatur, desto raskere blir reaksjonen.
e) Tilstedeværelsen av en katalysator holder reaksjonshastigheten konstant.
Feil alternativ: e) Tilstedeværelsen av en katalysator holder reaksjonshastigheten konstant.
Katalysatorer øker reaksjonshastigheten, ettersom de letter dannelsen av det aktiverte komplekset mellom reaktantene.
Med dette skaper katalysatorene en kortere mekanisme for å utvikle reaksjonen, noe som får hastigheten til å øke.
spørsmål 2
I henhold til _____________ må det oppstå effektive kollisjoner mellom reagensene for dannelse av produktene. I tillegg er det nok ___________ til å bryte de kjemiske bindingene til reaktantene og danne en ___________, som er en mellomtilstand før dannelsen av produkter.
Ordene som fyller ut emnene riktig er henholdsvis:
a) entalpi, kinetisk energi og katalysatorvariasjon.
b) kollisjonsteori, aktiveringsenergi og aktivert kompleks.
c) reaksjonshastighet, entalpi og hemmer.
d) delvis trykk, entropi og substrat.
Riktig alternativ: b) kollisjonsteori, aktiveringsenergi og aktivert kompleks.
I følge kollisjonsteorien er kollisjonene mellom reaktantene nødvendige for at en kjemisk reaksjon skal skje. For dette må stoffene være i en gunstig posisjon for at sjokkene skal være effektive.
Aktiviseringsenergi fungerer som en energisperre som må overvinnes for å bryte bindingen av reagerende forbindelser. Jo lavere aktiveringsenergi, jo raskere blir reaksjonen.
Det aktiverte komplekset er en ustabil mellomart dannet før produktene.
spørsmål 3
Følgende fire uttalelser er gitt om katalysatorer:
JEG. En katalysator fungerer ved å øke reaksjonshastigheten, men den endrer ikke ytelsen.
II. I en kjemisk reaksjon forbrukes ikke katalysatoren i reaksjonsveien.
III. Katalysatorer skaper en alternativ rute for å transformere reaktanter til produkter. For dette trengs større aktiveringsenergi.
IV. Katalysatoren er bare i stand til å øke hastigheten på reaksjonen i fremoverretningen.
Alternativene som presenterer riktig informasjon om katalysatorer er:
a) I og II
b) II og III
c) I og IV
d) Alt
Riktig alternativ: a) I og II.
Katalysatorer brukes til å øke hastigheten på kjemiske reaksjoner. Reaksjonen ved bruk av katalysatoren endrer ikke utbyttet, det vil si den forventede mengden av produktet produseres, men på kortere tid.
Katalysatorer forbrukes ikke under den kjemiske reaksjonen, de hjelper til med dannelsen av det aktiverte komplekset. Derfor kan en katalysator utvinnes ved slutten av den kjemiske reaksjonen.
Katalysatorer er i stand til å redusere reaksjonstiden ved å skape en alternativ mekanisme for dannelse av produkter med lavere aktiveringsenergi. Derfor skjer reaksjonen raskere.
Katalysatorer virker både fremover og i motsatt retning av reaksjonen.
spørsmål 4
Hvor raskt en kjemisk reaksjon finner sted, avhenger av:
JEG. Antall effektive kollisjoner mellom reagenser.
II. Nok energi til å omorganisere atomene.
III. Gunstig orientering av molekyler.
IV. Dannelse av et aktivert kompleks.
a) I og II
b) II og IV
c) I, II og III
d) I, II, III og IV
Riktig alternativ: d) I, II, III og IV.
Effektive kollisjoner oppstår når reaktantene er i posisjoner som er gunstige for støt, noe som vil fremme omorganisering av atomer.
Aktiveringsenergien må være tilstrekkelig for at kollisjonen mellom reaktantene skal resultere i at bindinger brytes og dannelsen av det aktiverte komplekset.
Ikke alle kollisjoner mellom reagerende partikler fører til at reaksjonen finner sted. Orienteringen som kollisjonen skjer med er viktig for dannelsen av produktene.
Det aktiverte komplekset er en mellomliggende og ustabil tilstand før dannelsen av produkter. Den opprettes når aktiveringsenergien for reaksjonen overskrides.
spørsmål 5
Karbondioksid er en gass dannet av reaksjonen mellom karbonmonoksid og oksygengasser, i henhold til den kjemiske ligningen nedenfor.
CO(g) + ½2 (g) → CO2 (g)
Å vite at i løpet av 5 minutters reaksjon ble det forbrukt 2,5 mol CO, hva er utviklingshastigheten for reaksjonen i henhold til forbruket av O2?
a) 0,2 mol. min-1
b) 1,5 mol. min-1
c) 2,0 mol. min-1
d) 0,25 mol. min-1
Riktig alternativ: d) 0,25 mol. min-1
For å svare på dette spørsmålet må vi se på den kjemiske ligningen.
CO(g) + ½2 (g) → CO2 (g)
Merk at 1 mol karbonmonoksid reagerer med ½ mol oksygen og danner 1 mol karbondioksid.
Mengden gitt i uttalelsen refererer til karbonmonoksid, men svaret må være i form av oksygen. For dette må vi utføre en regel på tre og finne mengden oksygen.
1 mol CO - ½ mol O2
2,5 mol CO - x av O2
x = 1,25 mol
Nå bruker vi verdiene i formelen for hastigheten på reaksjonsutviklingen.
Derfor er hastigheten for reaksjonsutvikling med hensyn til oksygen 0,25 mol.min-1.
spørsmål 6
Legg merke til den grafiske representasjonen av utviklingen av en hypotetisk kjemisk reaksjon, som relaterer energi og reaksjonsvei.
Sjekk alternativet som erstatter henholdsvis (1), (2), (3) og (4).
a) underlag, frigjort varme, maksimal energitilstand og reaksjonsslutt.
b) reagenser, aktiveringsenergi, aktivert kompleks og produkter.
c) reaktanter, kinetisk energi, katalysator og substrater.
d) reaktanter, absorbert varme, termisk energi og produkter.
Riktig alternativ: b) reagenser, aktiveringsenergi, aktivert kompleks og produkter.
Grafen som vises er av en endoterm reaksjon, det vil si at det er energiabsorpsjon for at reaksjonen skal skje.
Du reagenser (1) er i begynnelsen av grafen og aktiveringsenergi (2) tilsvarer forskjellen mellom energien som er lagret i reaktantene og i kompleks aktivert (3). Til slutt, etter å ha passert mellomtilstanden, dannelsen av Produkter (4).
Derfor må reaktantene overvinne aktiveringsenergien for å omorganisere atomene sine i en mellomstruktur som kalles et aktivert kompleks for at produktene skal dannes.
spørsmål 7
Stoff A er i stand til å spalte og bli stoff B. Observer utviklingen av denne reaksjonen i bildet nedenfor.
Når det gjelder reaksjonshastigheten, kan vi si at:
a) Stoff A spaltes mellom 0 og 15 s med en hastighet på 0,35 mol.s-1.
b) Stoff A spaltes mellom 15 og 30 s med en hastighet på 0,02 mol.s-1.
c) Stoff A spaltes mellom 0 og 15 s med en hastighet på 0,04 mol.s-1.
d) Stoff A spaltes mellom 15 og 30 s med en hastighet på 0,03 mol.s-1.
Riktig alternativ: d) Stoff A spaltes mellom 15 og 30 s med en hastighet på 0,03 mol.s-1.
Nedbrytningshastigheten for stoff A kan beregnes med formelen:
La oss beregne reaksjonshastigheten i form av stoff A mellom de gitte intervallene.
Område mellom 0 og 15:
Område mellom 15 og 30:
Derfor er alternativ d riktig, ettersom stoff A spaltes mellom 15 og 30 s med en hastighet på 0,03 mol.s.-1.
spørsmål 8
Tenk på følgende hypotetiske reaksjon.
aA + bB → cC + dD
Legg merke til variasjonen i konsentrasjonen av A og C nedenfor.
| Tid (er) | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Forbruk av A (mol / l) | 7,5 | 6,0 | 4,5 | 3,0 | 2,5 | 1,0 |
| Dannelse av C (mol / l) | 0 | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 |
Basert på informasjonen i spørsmålet, hva er henholdsvis forbrukshastigheten for A og dannelseshastigheten for C i intervallet mellom 5 og 25 min?
a) 0,3 mol. L-1.s-1 og 0,1 mol. L-1.s-1
b) - 0,1 mol. L-1.s-1 og 0,3 mol. L-1.s-1
c) - 0,25 mol. L-1.s-1 og 0,1 mol. L-1.s-1
d) 0,1 mol. L-1.s-1 og 0,3 mol. L-1.s-1
Riktig alternativ: c) - 0,25 mol. L-1.s-1 og 0,1 mol. L-1.s-1.
En forbruksrate:
C treningsfrekvens:
Derfor konsumeres A i reaksjonen med en hastighet på 0,25 mol.s-1, så verdien er negativ, mens B dannes med en hastighet på 0,1 mol. L-1.s-1.
Les også:
- Kjemisk kinetikk
- termokjemi
- Kjemisk balanse
- Kjemiske reaksjoner
