Ποσοστά Σχηματισμού και Εξαφάνισης

Ο σχηματισμός και η εξαφάνιση χημικών ενώσεων είναι συνηθισμένα φαινόμενα. Αυτό συμβαίνει όταν δύο ή περισσότερες ουσίες αντιδρούν και σχηματίζεται μια νέα ένωση. Μερικές φορές η αντίδραση είναι γρήγορη και η ένωση σχηματίζεται αμέσως. Μερικές φορές, χρειάζεται χρόνος και μερικές φορές, η ένωση δεν σχηματίζεται καθόλου.

Οι ρυθμοί σχηματισμού και εξαφάνισης των χημικών στοιχείων είναι σχετικοί με τους χημικούς. Ο ρυθμός σχηματισμού είναι ο αριθμός των χημικών στοιχείων που παράγονται κάθε δευτερόλεπτο και ο ρυθμός εξαφάνισης είναι ο αριθμός των χημικών στοιχείων που χάνονται κάθε δευτερόλεπτο.

Σταθερά ισορροπίας

Ο ρυθμός σχηματισμού και εξαφάνισης των ενώσεων σε μια χημική αντίδραση ονομάζεται μερικές φορές σταθερά ισορροπίας της αντίδρασης. Η σταθερά ισορροπίας είναι ένας αριθμός που συσχετίζει τη συγκέντρωση των μορίων των αντιδρώντων με τη συγκέντρωση των μορίων του προϊόντος. Είναι η σταθερά που συσχετίζει τους ρυθμούς σχηματισμού και εξαφάνισης των στοιχείων σε μια χημική αντίδραση και είναι, επομένως, ένα μέτρο της κατεύθυνσης της αντίδρασης. Η τιμή της σταθεράς ισορροπίας δίνει μια ιδέα για το πόσο γρήγορα συμβαίνει η αντίδραση σε μια συγκεκριμένη στιγμή.

Εφαρμογές ποσοστών σχηματισμού και εξαφάνισης

1. Οι ρυθμοί σχηματισμού και εξαφάνισηςe κρυστάλλων μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκτίμηση της θερμοκρασίας ενός υγρού.
2. Μια κοινή εφαρμογή των ρυθμών σχηματισμού και εξαφάνισης στη χημεία είναι στην ανάλυση κινητικών πειραμάτων.
3. Ο ρυθμός εξαφάνισης των πυρηνόφιλων ειδών (ROMP) είναι μια ισχυρή μέθοδος για τη μελέτη της χημικής αντιδραστικότητας. Η τεχνική περιγράφει το ρυθμό αυθόρμητων εξαφανίσεων πυρηνόφιλων ειδών υπό ορισμένες συνθήκες στις οποίες η εξαφάνιση δεν διέπεται από συγκεκριμένη χημική αντίδραση, όπως πυρηνόφιλη επίθεση ή σχηματισμός.
4. Ο ρυθμός εξαφάνισης ενός ηλεκτροφίλου μπορεί να μελετηθεί παρακολουθώντας την εξαφάνισή του σε ένα κατάλληλο μέσο αντίδρασης. Αυτός ο ρυθμός ονομάζεται ρυθμός σχηματισμού του προϊόντος (ROMP).
5. Με την εφαρμογή του ρυθμού σχηματισμού και του ρυθμού εξαφάνισης στις χημικές εξισώσεις, οι χημικοί μπορούν να προσδιορίσουν τον ρυθμό με τον οποίο αλλάζει μια χημική ουσία. Αυτό τους επιτρέπει να υπολογίσουν πόσος χρόνος έχει περάσει από τον σχηματισμό ή την τελευταία αλλαγή της χημικής ουσίας. Αυτό είναι πολύ χρήσιμο για τον προσδιορισμό της διάρκειας μιας αντίδρασης ή της ηλικίας μιας χημικής ουσίας. Ο ρυθμός με τον οποίο μπορούν να προσδιοριστούν οι χημικές μορφές χρησιμοποιώντας τον κανόνα του Noyes και ο ρυθμός με τον οποίο μια χημική ουσία εξαφανίζεται μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας την εξίσωση Nernst.

Παράγοντες που επηρεάζουν τον ρυθμό σχηματισμού και εξαφάνισης

Ο ρυθμός σχηματισμού και εξαφάνισης εξαρτάται από τη θερμοκρασία, την πίεση, τη συγκέντρωση, την ταχύτητα της αντίδρασης, την ποσότητα του προϊόντος και την καθαρότητα της ουσίας. Γενικά, όσο πιο γρήγορα συμβαίνει μια χημική αντίδραση, τόσο μεγαλύτερη είναι η συγκέντρωση των αντιδρώντων και όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία και όσο μεγαλύτερη είναι η πίεση, τόσο πιο γρήγορα συμβαίνει η αντίδραση και τόσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα του προϊόντος που σχηματίζεται. Αυτή είναι μια από τις βασικές αρχές της χημείας.

Ο ρυθμός μεταβολών σε ένα σύστημα είναι ευθέως ανάλογος με τη συγκέντρωση του συστήματος και το τετράγωνο της θερμοκρασίας του συστήματος. Όταν η συγκέντρωση ενός συστήματος διπλασιάζεται, το σύστημα αλλάζει με διπλάσιο ρυθμό από τον προηγούμενο. Όταν η θερμοκρασία ενός συστήματος διπλασιάζεται, το σύστημα αλλάζει με τον αρχικό ρυθμό. Σε χαμηλές θερμοκρασίες, τα είδη είναι σταθερά, ενώ είναι πιο πιθανό να αντιδράσουν σε υψηλές θερμοκρασίες. Αυτό ισχύει και για το σχηματισμό και την εξαφάνιση δεσμών. Γενικά, όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο πιο γρήγορα σπάνε και σχηματίζονται οι δεσμοί.

Παραδείγματα των ποσοστών σχηματισμού και εξαφάνισης

Όταν προστίθεται αλάτι στο νερό, τα μόρια του νερού διαλύονται στο αλάτι, αυξάνοντας τη συγκέντρωση αλατιού στο νερό. Ο ρυθμός με τον οποίο διαλύεται το αλάτι καθορίζεται από την ποσότητα αλατιού που προστίθεται στο νερό, τη θερμοκρασία και την πίεση του νερού. Ομοίως, όταν ο σίδηρος διαλύεται στο νερό, ο σίδηρος γίνεται μέρος του διαλύματος, αυξάνοντας τη συγκέντρωση του σιδήρου στο νερό.

Σημασία των Ρυθμών Σχηματισμού και Δ εμφάνιση

Οι ρυθμοί σχηματισμού και εξαφάνισης είναι σημαντικοί γιατί εάν ο ρυθμός σχηματισμού ή εξαφάνισης μιας συγκεκριμένης ένωσης είναι ταχύτερος από τον r από το σχηματισμό ή την εξαφάνιση των στοιχείων/ενώσεων από τις οποίες σχηματίστηκε/διαλύθηκε, θα υπάρχει περισσότερη ένωση στο περιβάλλον. Εάν ο ρυθμός σχηματισμού ή εξαφάνισης μιας ένωσης είναι μικρότερος από τον ρυθμό σχηματισμού ή εξαφάνισης των στοιχείων/ενώσεων από τις οποίες σχηματίστηκε/διαλύθηκε, τότε θα υπάρχει μικρότερη ποσότητα της ένωσης στο περιβάλλον. Το συμπέρασμα είναι σχετικό στα πειράματα, καθώς δίνει σε έναν επιστήμονα μια ιδέα για το πόσο από την ένωση παράγεται ή καταναλώνεται στο περιβάλλον.

Συμπέρασμα

Οι ρυθμοί σχηματισμού και εξαφάνισης είναι δύο διαφορετικοί τρόποι μέτρησης της ποσότητας μιας ουσίας που υπάρχει σε έναν δεδομένο όγκο ενός διαλύματος σε διαφορετικά χρονικά σημεία. Ο ρυθμός σχηματισμού είναι ο ρυθμός με τον οποίο σχηματίζεται μια ουσία σε έναν δεδομένο όγκο διαλύματος, ενώ ο ρυθμός εξαφάνισης είναι ο ρυθμός με τον οποίο μια ουσία απομακρύνεται από έναν δεδομένο όγκο διαλύματος. Και οι δύο αυτοί ρυθμοί εξαρτώνται από τις συγκεντρώσεις των ουσιών στο διάλυμα. Οι δύο ρυθμοί χρησιμοποιούνται συχνά σε εργαστήρια για να προσδιοριστεί πόση συγκεκριμένη ουσία υπάρχει σε έναν δεδομένο όγκο διαλύματος σε διαφορετικούς χρόνους.