• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Kemi
    Hur man beräknar den initiala reaktionshastigheten

    Kinetik, eller hastigheterna för kemiska reaktioner, representerar ett av de mest komplexa ämnena som gymnasie- och högskolekemistudenter står inför. Hastigheten för en kemisk reaktion beskriver hur koncentrationerna av produkter och reaktanter förändras med tiden. När reaktionen fortskrider tenderar hastigheten att minska eftersom risken för en kollision mellan reaktanter gradvis blir lägre. Kemister tenderar därför att beskriva reaktioner utifrån deras "initiala" hastighet, som avser reaktionshastigheten under de första sekunderna eller minuterna.

    I allmänhet representerar kemister kemiska reaktioner i form av <<> aA + bB ---> cD + dD,

    där A och B representerar reaktanter, C och D representerar produkter, och a, b, c och d representerar deras respektive koefficienter i den balanserade kemiska ekvationen. Hastighetsekvationen för denna reaktion är då

    hastighet \u003d (-1 ÷ a) d [A] ÷ dt \u003d (-1 ÷ b) d [B] ÷ dt \u003d (1 ÷ c) d [C ] ÷ dt \u003d (1 ÷ d) d [D] ÷ dt,

    där fyrkantiga parenteser anger koncentrationen av reaktanten eller produkten; a, b, c och d representerar koefficienterna från de balanserade kemiska ekvationerna; och t representerar tid.

    1. Balansekvation

      Skriv en balanserad kemisk ekvation för reaktionen som undersöks. Tänk som exempel på reaktionen av väteperoxid, H2O2, sönderdelning till vatten, H2O och syre, O2:

      H2O2 (2) ---> H2O (2) + O2.

      En "balanserad" reaktion innehåller samma antal för varje typ av atom på både vänster och höger sida av pilen. I detta fall innehåller båda sidor fyra väteatomer och två syreatomer.

    2. Construct Rate Equation

      Konstruera hastighetsekvationen baserat på ekvationen som ges i introduktionen. Fortsätter exemplet från steg 1:

      rate \u003d - (1 ÷ 2) d [H2O2] ÷ dt \u003d (1 ÷ 2) d [H2O] ÷ dt \u003d (1 ÷ 1) d [O2] ÷ dt.

    3. Ersättningsdata

      Ersätt koncentrations- och tidsdata i ekvationen från steg 2 baserat på den information som finns tillgänglig i problemet eller erhållits under ett experiment. Till exempel, för reaktionen som beskrivs ovan, antar att följande data erhölls:

      tid (er), [H2O2] (M) 0, 0.250 10, 0.226

      Dessa data indikerar att efter 10 sekunder minskade koncentrationen av väteperoxid från 0,250 mol per liter till 0,226 mol per liter. Hastighetsekvationen blir då

      hastighet \u003d - (1 ÷ 2) d [H2O2] ÷ dt \u003d - (1 ÷ 2) (0,226 - 0,250) ÷ 10 \u003d 0,0012 M /s.

      Detta värde representerar reaktionens initiala hastighet.

    © Vetenskap http://sv.scienceaq.com