Szybkość reakcji chemicznej

Definicja

• Szybkość reakcji chemicznej to zmiana stężenia substratów lub produktów w czasie.
• Delta C: zmiana stężenia w czasie; obliczana jako stężenie końcowe minus stężenie początkowe.
• Jednostka stężenia: mol/dm³.
• Jednostka szybkości reakcji: mol/dm³ * s.*

Czynniki wpływające na szybkość reakcji

1. Rozdrobnienie substratów: pył reaguje szybciej niż ciała stałe o większej objętości.
2. Stężenie substratów: wyższe stężenie przyspiesza reakcję.
3. Temperatura: wyższa temperatura zwiększa szybkość reakcji.
4. Katalizatory: obniżają energię aktywacji, co przyspiesza reakcję.
5. Stan skupienia substancji: różne stany skupienia mogą wpływać na szybkość.
6. Energia aktywacji: mniejsza energia aktywacji oznacza szybszą reakcję.

Równania kinetyczne

• Wyliczane na podstawie wpływu substratów i produktów na szybkość reakcji.
• Rzędowość reakcji: suma wykładników równania kinetycznego.
  • Reakcja 0 rzędu: szybkość nie zależy od stężenia substratów/produktów.
  • Reakcja 1 rzędu: wykres liniowy.
  • Reakcja 2 rzędu: szybkość reakcji to k * [A]² * [B].
  • Reakcja 3 rzędu: całkowity rząd reakcji wynosi 3.

Przykłady obliczeń

1. Obliczanie stałej szybkości reakcji:

   • Przykład z przereagowaniem 20% substancji B.
   • Użycie stałej k wyliczonej na podstawie początkowych stężeń.

2. Zależność między początkową a bieżącą szybkością reakcji:

   • Obliczenia na podstawie zmian stężeń substratów/produktów.
   • Analiza stosunków molowych w reakcjach.

3. Tabela i równanie kinetyczne:

   • Na podstawie danych z tabeli określono rząd reakcji i wpływ substratów.

Wnioski

• Szybkość reakcji chemicznej jest uzależniona od wielu czynników, które mogą być manipulowane w celu kontrolowania reakcji.
• Prawidłowe zrozumienie równań kinetycznych pozwala na przewidywanie i obliczanie zmian szybkości reakcji na podstawie warunków początkowych.