Hitrost kemičnih reakcij. Študija hitrosti reakcij

THE Kemična kinetika je področje, ki preučuje dejavnike, ki vplivajo na hitrost razvoja kemijskih reakcij, to je na hitrost njihovega poteka. O tem področju je vedno več raziskav, saj želimo nekatere reakcije pogosto pospešiti ali pa druge upočasniti. To je še posebej pomembno za industrijo in te raziskave imajo pomembne tehnološke posledice.

Ker pa se hitrost reakcije lahko spreminja v vsakem časovnem intervalu in od ene snovi do druge, je običajno izračunati povprečna hitrost reakcije.

Razmislite o naslednji splošni reakciji, pri kateri so koeficienti male črke, reaktanti in proizvodi pa velike črke:

a A + b B → c C + d D

Podana bo povprečna hitrost te reakcije delitev povprečne hitrosti reakcije katere koli reakcijske snovi ali povprečne hitrosti tvorjenja katerega koli proizvoda s pripadajočim koeficientom v kemijski enačbi. To podaja:

Povprečna hitrost globalne reakcije

Na primer, razmislite o reakciji razgradnje vodikovega peroksida:

2 uri2O2 (aq) → 2 H2O(1) + 1 O2 (g)

Recimo, da je v 1 minuti nastalo 0,3 mol / L H2O in 0,15 mol / L O

2, medtem ko se 0,3 mol / L H razgradi2O2, to pomeni, da so povprečne hitrosti razgradnje in tvorbe teh snovi v reakciji:

VmH202 = 0,3 mol / l. min

VmH20 = 0,3 mol / l. min

VmO2 = 0,15 mol / l. min

Povprečno hitrost globalne reakcije bomo našli tako, da vzamemo eno od teh vrednosti in jo delimo z ustreznim koeficientom v enačbi:

Vm = VmH202 = 0,3 mol / l. min = 0,15 mol / l. min
2 2

Vm = VmH20 = 0,3 mol / l. min = 0,15 mol / l. min
2 2

Vm = VmO2 = 0,15 mol / l. min = 0,15 mol / l. min
1 1

Upoštevajte, da so tri vrednosti enake, zato je hitrost reakcije enaka kot kateri koli reaktant ali produkt v istem časovnem intervalu.

Kako pa so bile ugotovljene vrednosti povprečnih hitrosti vsake snovi, ki sodeluje v teh reakcijah?

Lahko se izračuna delitev spremembe koncentracije snovi (reagenta ali proizvoda) s časovnim intervalom. Če bomo določili povprečno hitrost enega od reagenti reakcije, bomo morali postaviti negativni znak pred ali pa upoštevajte vrednost koncentracije v modulu ||, ker bi koncentracija reaktanta sčasoma upadala, bi bila vrednost hitrosti negativna, negativne hitrosti pa ni.

Formule za izračun hitrosti kemijske reakcije

Na primer, razmislite o naslednji reakciji razgradnje ozonskih plinov (O3 (g)) v kisikovem plinu (O2 (g)):

2 O3 (g) → 3 O.2 (g)

Recimo, da je bilo v balonu 10 molov ozonskega plina, a po 1 minuti so ostali le 4 moli; to pomeni, da se je 6 molov ozona spremenilo v plin kisika. Torej imamo:

2 O3 (g) → 3 O.2 (g)
t = 0 min 2 mol / L 0 mol / L
nastali odhodki
6 mol / l 9 mol / l
t = 1 min 4 mol / L 9 mol / L

Upoštevajte, da ker je reakcijsko razmerje 2: 3, potem če bi uporabili 6 molov O3, Nastalo je 9 mol O2. Tako imamo po 1 minuti naslednje povprečne hitrosti:

Vm = - ∆ [The3]
t

Vm = - ([O3finale -  O3inicialen])
tKončno - tzačetno

Vm = - ([4 - 10])
1– 0

Vm = 6 mol / l. min→ 1 minuto je v vsakem litru sistema reagiralo 6 mol ozona.

Vm = ∆ [The2]
t

Vm = ([O2finale -  O2inicial])
tKončno - tzačetno

Vm = ([9 - 0])
1– 0

Vm = 9 mol / l. min→ V 1 minuti je v vsakem litru sistema nastalo 9 molov kisika.

To nam kaže, da lahko izračunamo povprečno hitrost v odvisnosti od reaktantov ali v odvisnosti od produktov.

Zdaj, če želimo izračunati povprečno hitrost te globalne reakcije, naredimo tako, kot smo pokazali na začetku: vsako od teh hitrosti delimo s svojimi koeficienti v kemijski enačbi:

Vm = VmO3 = 6 mol / l. min = 3 mol / l. min
2 21

Vm = VmO2 = 9 mol / l. min = 3 mol / l. min
3 3

Vm = VmO3 = VmO2
23


Avtorica Jennifer Fogaça
Diplomiral iz kemije

Vir: Brazilska šola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/velocidade-das-reacoes-quimicas.htm

Znižanja Guairá

Znižanja Guairá so bila locirana zahodno od sedanje države Paraná. Te dežele so zasedle Encomiend...

read more

Besedilna zvrst elektronskega medija

Precej banalno postane govoriti o nečem, kar smo obvladali do skrajnosti. Toda nekatere značilno...

read more

Konvergenca sferične leče. Konvergenca leče

Pri preučevanju leč smo videli, da gre za niz treh prozornih in homogenih medijev, ločenih z dvem...

read more