Reaktionshastighed: Definition, formler og faktorer

Reaktionshastighed er en mængde, der udtrykker antallet af kemiske reaktioner, der finder sted pr. Tidsenhed. Reaktionshastigheden udtrykker molariteten af ​​det opløste stof i reaktionen, der produceres pr. Sekund af reaktionen.

Når du vil brænde træ. Vi skal skære træet for at rense det i klumper af træ.

Dette sigter mod at forenkle forbrændingsreaktionens hastighed. Derudover hjælper tilsætning af bagepulver til dejen også til at dejen reagerer lettere.

Der er en hastighed, der bestemmer, om en kemisk reaktion er hurtig eller langsom. For flere detaljer, overvej følgende forklaring.

Definition af reaktionshastighed

Reaktionshastigheden eller reaktionshastigheden angiver antallet af kemiske reaktioner, der finder sted pr. Tidsenhed.

Reaktionshastigheden udtrykker molariteten af ​​det opløste stof i reaktionen, der produceres pr. Sekund af reaktionen.

Molaritet er et mål for, hvor mange mol opløst stof i en liter opløsning, der er angivet [X].

Baseret på ovenstående forståelse antager vi en kemisk ligning.

aA + bB → cC + dD

a, b, c og d er reaktionskoefficienterne, og A, B, C og D er de stoffer, der er involveret i reaktionen, [A], [B], [C] og [D] repræsenterer koncentrationen af stoffet - disse stoffer. Reaktionshastigheden i et system er angivet

Over tid vil antallet af reaktantmolekyler A og B falde, og antallet af produktmolekyler C og D vil stige.

Endvidere angiver reaktionshastighedsloven en ligning, der viser forholdet eller forholdet mellem hastigheden af ​​en bestemt reaktion og koncentrationen af ​​reaktanten.

Reaktionshastighedsformler og ligninger

Ifølge den kemiske ligning ovenfor er loven i reaktionshastighedsligningen som følger:

Information:

v = reaktionshastighed

k = konstant reaktionshastighed

x = rækkefølgen af ​​reaktion i forhold til A

y = reaktionsrækkefølgen med hensyn til B

x + y = total reaktionsrækkefølge

I dette tilfælde bestemmes værdierne for hastighedskonstanterne, k og værdierne for x og y eksperimentelt, ikke baseret på de støkiometriske koefficienter i den ækvivalente reaktionsligning.

I reaktionshastigheden er der en teori, der kan forklare dette, kaldet kollisionsteorien. Ifølge denne teori kan de kemiske reaktioner, der opstår, forekomme på grund af kolliderende partikler.

Kollisionsteorien siger, at når de tilsvarende reaktantpartikler kolliderer med hinanden, forårsager kun en vis procentdel af kollisionen en reel eller signifikant kemisk ændring.

denne vellykkede ændring kaldes en vellykket kollision. En vellykket kollision har tilstrækkelig energi, også kendt som aktiveringsenergi, på kollisionstidspunktet til at bryde eksisterende obligationer og danne alle nye obligationer.

Dette resulterer i reaktionsproduktet. At øge koncentrationen af ​​reaktantpartiklerne eller hæve temperaturen, forårsage flere kollisioner og derfor mere vellykkede kollisioner, øger reaktionshastigheden.

Påvirkende faktorer

Denne faktor giver os mulighed for at kontrollere reaktionshastigheden, det vil sige, at den nedsætter uønskede reaktioner og øger hastigheden af ​​gunstige reaktioner.

Følgende er de faktorer, der blandt andet påvirker reaktionshastigheden:

1. Koncentration, jo højere koncentration, jo hyppigere kollisioner mellem molekyler og jo hurtigere reaktion.
2. Berør overfladeareal, jo mere overfladearealet af partiklerne er, jo højere er kollisionsfrekvensen, så reaktionen kan finde sted hurtigere.
3. Temperatur, reaktionshastigheden vil blive hurtigere, når temperaturen stiger.
4. Katalysator, er et stof, der kan accelerere reaktionshastigheden ved at reducere aktiveringsenergien.

Eksempel på reaktionshastighedsproblem

Eksempel 1

Ind i rummet med et volumen på 2 liter indsættes 4 mol HI-gas, som derefter nedbrydes til H-gas₂ og jeg₂.

Efter 5 sekunder er der 1 mol H-gas i kammeret₂. Bestem reaktionshastigheden for dannelse af H-gas₂ og nedbrydningsreaktionshastigheden for HI-gas er ...

Afregning:

Eksempel 2

En kemisk reaktion, der finder sted ved 30 ° C, tager 40 sekunder. Hver temperaturstigning på 10 ° C vil reaktionen være dobbelt så hurtig som før. hvor lang tid tager det, hvis temperaturen hæves til 50 ° C.

Afregning:

Eksempel 3

Hvis reaktionen N₂ + H₂ → NH₃, reaktionshastighed baseret på N₂ udtrykt som xN og baseret på H₂ udtrykt som xH, så er den korrekte ligning ...

Afregning:

Så den rigtige reaktionsligning til at beskrive reaktionen er xN = xH.