Sisu
- TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
- Hetkeline vs keskmine kiirus
- Kiiruste stöhhiomeetriline sõltuvus
- Positiivse reageerimise määr
- Reaktsioonimäära eeldused
- Reaktsioonikiiruse arvuline arvutamine
- Graafilise kiiruse arvutamine
Keemiliste ainete reageerimise kiirus on väga erinev. Küünte roostetamine võib võtta aastaid, seevastu lõhkekehad plahvatavad sekundi tuhandiksekundites. Üldiselt hõlmab reaktsioonikiirus aine kontsentratsiooni muutust teatud aja jooksul. Reaktsioonikiiruse arvutate, jagades kontsentratsiooni muutuse kulunud ajaga. Samuti saate graafiliselt määrata reaktsiooni kiiruse, leides kontsentratsioonikõvera kalde.
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Keemilise reaktsiooni kiiruse arvutamiseks jagage tarbitud või toodetud aine mool sekundite arvuga, mis reaktsioonil kulus.
Hetkeline vs keskmine kiirus
Reaktsiooni kiirus võib aja jooksul muutuda. Näiteks kui reagent on ära kasutatud, väheneb selle kiirus tavaliselt. Seega peate eristama hetkelise reaktsiooni kiirust, see tähendab antud hetke kiirust, ja keskmist kiirust, mis määrab kiiruse reaktsiooni käigus.
Kiiruste stöhhiomeetriline sõltuvus
Erinevate saaduste ja reagentide reaktsioonikiirused sõltuvad üksteisest vastavalt reaktsiooni stöhhiomeetriale. Kui määrate ühe aine kiiruse reaktsioonis, on teiste ainete määra leidmiseks lihtsalt molaarsuhete korrutamine teada oleva aine määraga. Näiteks mõelge metaani põlemisele:
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
Reaktsioon kulutab kaks mooli hapnikku metaani ühe mooli kohta ja moodustab ühe mooli süsinikdioksiidi ja kaks vett. Hapniku reaktsioonikiirus on kaks korda suurem kui metaani, kuid CO2 on sama mis metaan.
Positiivse reageerimise määr
Reaktsioonikiirus peaks alati olema positiivne arv. Toote reaktsioonikiiruse arvutamisel tuleb positiivne kiirus loomulik, kuna aine kontsentratsioon aja jooksul suureneb. Kuid korrutades reagendi arvutuse negatiivsega (-1), saate selle positiivseks, sest reagendi kontsentratsioon väheneb aja jooksul.
Reaktsioonimäära eeldused
Reaktsiooni kiirust võivad muuta mõned erinevad keskkonnategurid, sealhulgas temperatuur, rõhk ja katalüsaatorite olemasolu. Kiiruse arvutamisel peate neid tegureid teadma. Normaalse temperatuuri ja rõhu (STP) tingimustes võite eeldada, et reaktsioon toimus toatemperatuuril ja standardses atmosfäärirõhus.
Reaktsioonikiiruse arvuline arvutamine
Saate väljendada reaktsioonikiirust mooliühikutes liitri kohta sekundis või mooli × L-1 × s-1. Reaktsioonikiiruse arvutamiseks jagage lihtsalt reaktsioonis tekkinud või tarbitud aine mool ja jagage sekundiga reaktsiooniajaga.
Näiteks reageerib 0,2 mol soolhapet 1 liitris vees 0,2 mol naatriumhüdroksiidiga, moodustades vee ja naatriumkloriidi. Reaktsioon kestab 15 sekundit. Saate vesinikkloriidhappe reaktsioonikiiruse arvutada järgmiselt:
.2 mooli HCl ÷ 1 L = .2 mooli liitri kohta (mol × L-1 ).
0,2 mooli liitri kohta ÷ 15 sekundit = 0,0133 mol × L-1 × s-1.
Graafilise kiiruse arvutamine
Saate reaktsiooni ajal mõõta ja registreerida toote või reagendi kontsentratsiooni. Need andmed annavad tavaliselt kõvera, mis reagentide korral väheneb ja toodete puhul suureneb. Kui leiate puutuja sirge ükskõik millises kõvera punktis, on selle joone kalle selle hetkehetke ja selle aine hetkeline kiirus.