Interesanti

Reakcijas ātruma noteikšana ķīmijā

Reakcijas ātruma noteikšana ķīmijā

Reakcijas ātrumu definē kā ātrumu, kādā ķīmiskās reakcijas reaģenti veido produktus. Reakcijas ātrumu izsaka kā koncentrāciju laika vienībā.

Reakcijas ātruma vienādojums

Ķīmiskā vienādojuma ātrumu var aprēķināt, izmantojot ātruma vienādojumu. Ķīmiskai reakcijai:

a A +b B →lpp P +q Q

Reakcijas ātrums ir:

r = k (T) AnBn

k (T) ir ātruma konstante vai reakcijas ātruma koeficients. Tomēr šī vērtība tehniski nav konstante, jo tā ietver faktorus, kas ietekmē reakcijas ātrumu, īpaši temperatūru.

n un m ir reakcijas rīkojumi. Tie ir vienādi ar stehiometrisko koeficientu vienpakāpju reakcijām, bet tos nosaka ar sarežģītāku metodi daudzpakāpju reakcijām.

Faktori, kas ietekmē reakcijas ātrumu

Vairāki faktori, kas ietekmē ķīmiskās reakcijas ātrumu:

  • Temperatūra: Parasti tas ir galvenais faktors. Vairākos gadījumos temperatūras paaugstināšana palielina reakcijas ātrumu, jo augstāka kinētiskā enerģija rada vairāk sadursmju starp reaģenta daļiņām. Tas palielina iespēju, ka dažām sadurstošajām daļiņām būs pietiekama aktivizācijas enerģija, lai tās varētu savstarpēji reaģēt. Arrhenius vienādojumu izmanto, lai kvantitatīvi novērtētu temperatūras ietekmi uz reakcijas ātrumu. Ir svarīgi atzīmēt, ka dažus reakcijas ātrumus negatīvi ietekmē temperatūra, savukārt daži ir neatkarīgi no temperatūras.
  • Ķīmiskā reakcija: Ķīmiskās reakcijas raksturam ir liela loma reakcijas ātruma noteikšanā. Īpaši svarīgi ir reakcijas sarežģītība un reaģentu vielas stāvoklis. Piemēram, pulvera reaģēšana šķīdumā parasti notiek ātrāk nekā lielas cietas daļiņas reaģēšana.
  • Koncentrācija: Palielinot reaģentu koncentrāciju, palielinās ķīmiskās reakcijas ātrums.
  • Spiediens: Palielinot spiedienu, palielinās reakcijas ātrums.
  • Pasūtīt: Reakcijas secība nosaka spiediena vai koncentrācijas ietekmes uz ātrumu raksturu.
  • Šķīdinātājs: Dažos gadījumos šķīdinātājs nepiedalās reakcijā, bet ietekmē tā ātrumu.
  • Gaismas: Gaisma vai cits elektromagnētiskais starojums bieži paātrina reakcijas ātrumu. Dažos gadījumos enerģija izraisa vairāk daļiņu sadursmes. Citos gadījumos gaisma darbojas, veidojot starpproduktus, kas ietekmē reakciju.
  • Katalizators: Katalizators samazina aktivizācijas enerģiju un palielina reakcijas ātrumu gan uz priekšu, gan atpakaļ.

Avoti

  • Connors, Kenneth. "Ķīmiskā kinētika: reakcijas ātruma pētījums šķīdumā." VCH.
  • Īzaks, Neils S. "Fizikālā organiskā ķīmija." 2. izdevums. Longmens.
  • McNaught, A. D. un Wilkinson, A. "Ķīmiskās terminoloģijas apkopojums", 2. izdevums. Vilejs.
  • Laidlers, K.J. un Meisers, Dž. "Fizikālā ķīmija." Brūka Kole.