Ποια είναι η εξάρτηση του ρυθμού από τη συγκέντρωση των αντιδραστηρίων;

Εξάρτηση ρυθμού από τη συγκέντρωση αντιδραστηρίων

Ο ρυθμός χημικής αντίδρασης επηρεάζεται άμεσα από τη συγκέντρωση των αντιδραστηρίων. Αυτή η σχέση είναι γνωστή ως νόμος ποσοστό και είναι θεμελιώδες για τη χημική κινητική.

Εδώ είναι η κατανομή:

* Υψηλότερη συγκέντρωση, ταχύτερη αντίδραση: Γενικά, η αύξηση της συγκέντρωσης των αντιδραστηρίων οδηγεί σε ταχύτερο ρυθμό αντίδρασης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι υπάρχουν περισσότερα μόρια αντιδραστηρίου που υπάρχουν, οδηγώντας σε συχνότερες συγκρούσεις και επομένως μεγαλύτερη πιθανότητα επιτυχημένων συγκρούσεων που οδηγούν σε σχηματισμό προϊόντων.

* σταθερά βαθμολογίας (k): Ο νόμος του ποσοστού για μια αντίδραση εκφράζεται ως: rate =k [a]^m [b]^n , πού:

* k είναι η σταθερά ρυθμού, μια τιμή ειδική για την αντίδραση και τη θερμοκρασία.

* [a] και [b] είναι οι συγκεντρώσεις των αντιδραστηρίων Α και Β, αντίστοιχα.

* m και n είναι οι εντολές της αντίδρασης σε σχέση με κάθε αντιδραστήριο, τα οποία καθορίζονται πειραματικά.

Κατανόηση παραγγελιών αντίδρασης:

* Τάξη αντίδρασης: Οι εκθέτες (M και N) στον νόμο του επιτοκίου καθορίζουν τη σειρά της αντίδρασης σε σχέση με κάθε αντιδραστήριο.

* μηδενική σειρά: Ο ρυθμός αντίδρασης είναι ανεξάρτητος από τη συγκέντρωση του αντιδραστηρίου.

* Πρώτη παραγγελία: Ο ρυθμός αντίδρασης είναι άμεσα ανάλογος με τη συγκέντρωση του αντιδραστηρίου.

* Δεύτερη παραγγελία: Ο ρυθμός αντίδρασης είναι ανάλογος προς το τετράγωνο της συγκέντρωσης του αντιδραστηρίου.

* Συνολική παραγγελία: Το άθροισμα των μεμονωμένων παραγγελιών (m + n) καθορίζει τη συνολική σειρά της αντίδρασης.

Παράγοντες που επηρεάζουν την εξάρτηση του ρυθμού:

* Θερμοκρασία: Η αύξηση της θερμοκρασίας συνήθως αυξάνει τον ρυθμό αντίδρασης, καθώς παρέχει περισσότερη ενέργεια για συγκρούσεις.

* επιφάνεια: Για τις αντιδράσεις που περιλαμβάνουν στερεά, η αύξηση της επιφάνειας του στερεού αντιδραστηρίου ενισχύει τον ρυθμό αντίδρασης παρέχοντας περισσότερα σημεία επαφής για συγκρούσεις.

* Catalyst: Ένας καταλύτης επιταχύνει μια αντίδραση χωρίς να καταναλώνεται και το κάνει με την παροχή μιας εναλλακτικής οδού αντίδρασης με χαμηλότερη ενέργεια ενεργοποίησης.

Παράδειγμα:

Ας υποθέσουμε ότι η αντίδραση a + b → c έχει νόμο επιτοκίου =k [a] [b]. Αυτό σημαίνει ότι η αντίδραση είναι η πρώτη τάξη σε σχέση με το Α και την πρώτη τάξη σε σχέση με το Β και τη δεύτερη τάξη συνολικά. Ο διπλασιασμός της συγκέντρωσης του Α ή Β θα διπλασιάσει τον ρυθμό της αντίδρασης, ενώ ο διπλασιασμός της συγκέντρωσης και των δύο θα τετραπλασιάσει τον ρυθμό.

Συνοπτικά, ο ρυθμός χημικής αντίδρασης επηρεάζεται άμεσα από τη συγκέντρωση των αντιδραστηρίων. Ο νόμος του επιτοκίου περιγράφει αυτή τη σχέση και η σειρά της αντίδρασης σε σχέση με κάθε αντιδραστήριο καθορίζει την έκταση αυτής της εξάρτησης.