Kinetik eller kalkylreaktioner representerar ett av de mest komplexa ämnena som högskolestudenter och högskolestudenter upplever. En kemisk reaktionshastighet beskriver hur koncentrationen av produkter och reaktanter förändras med tiden. När en reaktion fortskrider tenderar frekvensen att minska eftersom risken för kollision mellan reaktanter blir progressivt lägre. Kemister tenderar därför att beskriva reaktionerna med sin "initiala" hastighet, som refererar till reaktionshastigheten under de första få sekunderna eller minuterna.

I allmänhet representerar kemiker kemiska reaktioner i formuläret

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

frekvens = (-1 ÷ a) d [A] ÷ dt = (-1 ÷ b) d [B] ÷ dt = (1 ÷ c) d [C ] ÷ dt = (1 ÷ d) d [D] ÷ dt,

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

Balansräkning

Skriv en balanserad kemisk ekvation för den reaktion som undersöks. Som ett exempel, överväga reaktionen av väteperoxid, H2O2, sönderdelning till vatten, H2O och syre, O2:

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

En "balanserad" reaktion innehåller samma antal av varje typ av atom på både vänster och höger sida av pilen. I det här fallet innehåller båda sidorna fyra väteatomer och två syreatomer.

Konstruktionskvotekvation

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

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

Bytesdata

Byt koncentration och tidsdata i ekvationen från steg 2 baserat på informationen som är tillgänglig i problemet eller erhållet under ett experiment. Till exempel för antagandet av reaktionen som beskrivits ovan antas 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 0,266 mol per liter. Hastighetsekvationen blir då

hastighet = - (1 ÷ 2) d [H2O2] ÷ dt = - (1 ÷ 2) (0.226 - 0.250) ÷ 10 = 0.0012 M /s.

Detta värde representerar reaktionens initialhastighet.