Πώς υπολογίζετε τον ρυθμό αντίδρασης;

Ο ρυθμός χημικής αντίδρασης είναι η ταχύτητα με την οποία τα αντιδραστήρια μετατρέπονται σε προϊόντα. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για να το υπολογίσετε, ανάλογα με τη συγκεκριμένη αντίδραση και τα δεδομένα που διαθέτετε. Εδώ είναι μια κατανομή:

1. Χρησιμοποιώντας τη μεταβολή της συγκέντρωσης με την πάροδο του χρόνου:

* Ορισμός: Ο ρυθμός αντίδρασης είναι η μεταβολή της συγκέντρωσης ενός αντιδραστηρίου ή ενός προϊόντος σε συγκεκριμένο χρονικό διάστημα.

* Φόρμουλα:

* για ένα αντιδραστήριο: Ρυθμός =- (δ [αντιδραστήριο] / Δt)

* για ένα προϊόν: Ρυθμός =(δ [προϊόν] / Δt)

* Επεξήγηση:

* Δ [αντιδραστήριο] είναι η μεταβολή της συγκέντρωσης του αντιδραστηρίου (τελική συγκέντρωση - αρχική συγκέντρωση).

* Δ [προϊόν] είναι η μεταβολή της συγκέντρωσης του προϊόντος (τελική συγκέντρωση - αρχική συγκέντρωση).

* Το Δt είναι το χρονικό διάστημα πάνω στο οποίο συμβαίνει η αλλαγή.

* Το αρνητικό σημάδι για το αντιδραστήριο δείχνει ότι η συγκέντρωσή του μειώνεται με την πάροδο του χρόνου.

2. Χρήση αρχικών τιμών:

* Ορισμός: Ο αρχικός ρυθμός αντίδρασης είναι ο στιγμιαίος ρυθμός στην αρχή της αντίδρασης.

* Μέθοδος:

* Εκτελείτε την αντίδραση σε διαφορετικές αρχικές συγκεντρώσεις αντιδραστηρίων.

* Μετρήστε τον αρχικό ρυθμό αντίδρασης για κάθε σύνολο συνθηκών.

* Αναλύστε τα δεδομένα για τον προσδιορισμό του νόμου περί επιτοκίου, ο οποίος εκφράζει τη σχέση μεταξύ του αρχικού ρυθμού και των συγκεντρώσεων των αντιδραστηρίων.

* Πλεονεκτήματα: Οι αρχικοί ρυθμοί είναι ευκολότερο να μετρηθούν και επηρεάζονται λιγότερο από τις πλευρικές αντιδράσεις.

3. Χρησιμοποιώντας νόμους ολοκληρωμένου επιτοκίου:

* Ορισμός: Οι ενσωματωμένοι νόμοι επιτοκίων σχετίζονται με τη συγκέντρωση των αντιδραστηρίων ή των προϊόντων μέχρι το χρόνο.

* Μέθοδος:

* Αποκτήστε τον ενσωματωμένο νόμο για τη συγκεκριμένη αντίδραση (αυτό εξαρτάται από τη σειρά αντίδρασης).

* Χρησιμοποιήστε πειραματικά δεδομένα (συγκεντρώσεις σε διαφορετικές χρονικές στιγμές) για την επίλυση του ενσωματωμένου νόμου για τη σταθερά ρυθμού (k).

* Πλεονεκτήματα: Σας επιτρέπει να υπολογίσετε τον ρυθμό ανά πάσα στιγμή κατά τη διάρκεια της αντίδρασης, όχι μόνο στον αρχικό ρυθμό.

Παράδειγμα:

Εξετάστε την αντίδραση:2Α → β

* Πείραμα: Μετράτε τη συγκέντρωση ενός σε διαφορετικές χρονικές στιγμές:

* Χρόνος (ες):0, 10, 20, 30

* [Α] (mol/L):1,00, 0,50, 0,25, 0,125

* Υπολογισμός χρησιμοποιώντας αλλαγή στη συγκέντρωση:

* Μεταξύ 0 και 10 δευτερολέπτων:ρυθμός =- (0.50 - 1.00) / (10 - 0) =0.05 mol / l · s

* Μεταξύ 10 και 20 δευτερολέπτων:ρυθμός =- (0.25 - 0.50) / (20 - 10) =0.025 mol / l · s

* Μπορείτε να δείτε το ποσοστό μειώνεται καθώς προχωρά η αντίδραση.

Βασικά σημεία που πρέπει να θυμάστε:

* Μονάδες: Ο ρυθμός αντίδρασης μετράται τυπικά σε μονάδες συγκέντρωσης ανά μονάδα χρόνου (π.χ. mol/L · s, m/s).

* σειρά αντίδρασης: Ο ρυθμός αντίδρασης επηρεάζεται από τη σειρά της αντίδρασης.

* Θερμοκρασία: Ο ρυθμός αντίδρασης αυξάνεται με τη θερμοκρασία.

* Καταλύτες: Οι καταλύτες επιταχύνουν την αντίδραση χωρίς να καταναλώνονται, αυξάνοντας έτσι τον ρυθμό.

Για να σας βοηθήσουμε να κατανοήσετε το ποσοστό αντίδρασης, προσδιορίστε:

* Η συγκεκριμένη αντίδραση που σας ενδιαφέρει.

* Ο τύπος των δεδομένων που διαθέτετε (π.χ. συγκέντρωση έναντι χρόνου, αρχικούς ρυθμούς).

* Η σειρά αντίδρασης (αν το γνωρίζετε).

Μπορώ στη συνέχεια να παράσχω πιο συγκεκριμένες οδηγίες σχετικά με τον υπολογισμό του ρυθμού αντίδρασης για την κατάστασή σας.