Sadržaj
- TL; DR (Predugo; nisam pročitao)
- Trenutna prema prosječnoj stopi
- Stehiometrijska ovisnost cijena
- Stopa pozitivne reakcije
- Pretpostavke o stopi reakcije
- Numerički proračun stope reakcije
- Grafički izračun stope
Brzina reakcije kemijskih tvari uvelike varira. Nokti mogu potrajati godinama dok hrđa, dok eksplozivi eksplodiraju u tisućama sekunde. Općenito, brzina reakcije uključuje promjenu koncentracije tvari u određenom vremenskom periodu. Brzinu reakcije izračunavate tako da podijelite promjenu koncentracije na proteklo vrijeme. Također možete grafički odrediti brzinu reakcije pronalaskom nagiba koncentracijske krivulje.
TL; DR (Predugo; nisam pročitao)
Da biste izračunali brzinu kemijske reakcije, podijelite molove potrošene ili proizvedene tvari na onoliko sekundi koliko je reakcija trebala završiti.
Trenutna prema prosječnoj stopi
Brzina reakcije može se s vremenom mijenjati. Kako se primjerice troši reaktant, brzina se obično smanjuje. Dakle, trebate razlikovati trenutnu brzinu reakcije, tj. Brzinu za određeni trenutak, i prosječnu stopu, koja određuje brzinu tijekom reakcije.
Stehiometrijska ovisnost cijena
Brzine reakcija za različite produkte i reaktante ovise jedna o drugoj prema stehiometriji reakcije. Kada odredite količinu reakcije za jednu tvar, pronalaženje stopa za ostale tvari jednostavno je pitanje množenja molarnih omjera s brzinom poznate tvari. Na primjer, razmotrite izgaranje metana:
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
Reakcija troši dva mola kisika za svaki mol metana i stvara jedan mol ugljičnog dioksida i dva vode. Brzina reakcije za kisik dvostruka je od metana, ali brzina za CO2 isto je kao i za metan.
Stopa pozitivne reakcije
Brzina reakcije uvijek treba biti pozitivna. Kad izračunate brzinu reakcije za proizvod, prirodna vrijednost postaje pozitivna, jer se koncentracija tvari povećava s vremenom. Ali pomnožite izračun za reaktant s negativnim (-1) da on postane pozitivan, jer koncentracija reaktanta s vremenom opada.
Pretpostavke o stopi reakcije
Nekoliko različitih čimbenika okoliša može promijeniti brzinu reakcije, uključujući temperaturu, tlak i prisutnost katalizatora. Morate biti svjesni tih čimbenika prilikom izračunavanja stopa. U uvjetima standardne temperature i tlaka (STP), možete pretpostaviti da se reakcija dogodila na sobnoj temperaturi i standardnom atmosferskom tlaku.
Numerički proračun stope reakcije
Možete izraziti stope reakcija u jedinicama molova po litri u sekundi ili mol × L-1 × s-1, Da biste izračunali brzinu reakcije, jednostavno podijelite molove tvari proizvedene ili potrošene u reakciji i podijelite prema reakcijskom vremenu u sekundama.
Na primjer, .2 mola klorovodične kiseline u 1 litri vode reagiraju sa .2 mola natrijevog hidroksida, tvoreći vodu i natrijev klorid. Reakcija traje 15 sekundi. Brzinu reakcije klorovodične kiseline izračunavate na sljedeći način:
.2 mola HCl ÷ 1 L = .2 mola po litri (mol × L-1 ).
.2 mola po litri ÷ 15 sekundi = .0133 mol × L-1 × s-1.
Grafički izračun stope
Možete izmjeriti i zabilježiti koncentraciju produkta ili reaktanta tijekom reakcije. Ovi podaci obično proizvode krivulju koja se smanjuje za reaktante i povećava za proizvode. Ako nađete tangencijalnu liniju u bilo kojoj točki duž krivulje, nagib te crte je trenutna brzina za točku vremena i za tu tvar.