Kinetika ili postotak kemijskih reakcija predstavljaju jednu od najsloženijih tema s kojom se suočavaju studenti kemije u srednjim školama i na fakultetima. Brzina kemijske reakcije opisuje kako se koncentracije proizvoda i reaktanata s vremenom mijenjaju. Kako reakcija prolazi, brzina se smanjuje jer mogućnost sudara između reaktanata postaje progresivno manja. Ljekari stoga opisuju reakcije svojom "početnom" brzinom, koja se odnosi na brzinu reakcije u prvih nekoliko sekundi ili minuta.
Kemičari uglavnom predstavljaju kemijske reakcije u obliku
aA + bB ---> cD + dD,
pri čemu A i B predstavljaju reaktante, C i D predstavljaju proizvode, a a, b, c i d predstavljaju njihove koeficijente u uravnoteženoj kemijskoj jednadžbi. Jednadžba brzine za ovu reakciju je tada
stopa = (-1 ÷ a) d ÷ dt = (-1 ÷ b) d ÷ dt = (1 ÷ c) d ÷ dt = (1 ÷ d) d ÷ dt,
gdje uglate zagrade označavaju koncentraciju reaktanta ili proizvoda; a, b, c i d predstavljaju koeficijente iz uravnoteženih kemijskih jednadžbi; i t predstavlja vrijeme.
Napisati uravnoteženu kemijsku jednadžbu za reakciju u ispitivanju. Kao primjer, uzmite u obzir reakciju vodikovog peroksida, H2O2, koji se razgrađuje na vodu, H20 i kisik, O2:
H2O2 (2) ---> H2O (2) + O2.
"Balansirana" reakcija sadrži isti broj svake vrste atoma, i na lijevoj i na desnoj strani strelice. U ovom slučaju, obje strane sadrže četiri atoma vodika i dva atoma kisika.
Konstruirajte jednadžbu stope na temelju jednadžbe dane u uvodu. Nastavljajući primjer iz koraka 1:
stopa = - (1 ÷ 2) d ÷ dt = (1 ÷ 2) d ÷ dt = (1 ÷ 1) d ÷ dt.
Zamijenite podatke o koncentraciji i vremenu u jednadžbi iz koraka 2 na temelju podataka dostupnih u problemu ili dobivenih tijekom eksperimenta. Na primjer, za gore opisanu reakciju pretpostavimo da su dobiveni slijedeći podaci:
vrijeme (i), (M) 0, 0.250 10, 0.226
Ti podaci pokazuju da se nakon 10 sekundi koncentracija vodikovog peroksida smanjila s 0,250 mola na litru na 0,226 mola po litri. Jednadžba brzine tada postaje
brzina = - (1 ÷ 2) d ÷ dt = - (1 ÷ 2) (0,226 - 0,250) ÷ 10 = 0,0012 M / s.
Ova vrijednost predstavlja početnu brzinu reakcije.