Совет 1: Как найти скорость химической реакции

Химическая кинетика объясняет качественные и количественные изменения, наблюдаемые в химических процессах. Основное понятие химической кинетики – скорость реакции. Она определяется количеством вещества, прореагировавшего в единицу времени в единице объема.
Инструкция
1
Пусть объем и температура постоянны. Если за период времени от t1 до t2 концентрация одного из веществ уменьшилась от c1 до с2, то, по определению, скорость реакции v=-(c2-c1)/(t2-t1)=-Δc/Δt. Здесь Δt=(t2-t1) – положительный промежуток времени. Разность концентраций Δc=c2-c1
2
На скорость протекания химической реакции влияют три основных фактора: концентрация реагирующих веществ, температура, присутствие катализатора. Но решающее влияние на скорость оказывает природа реагентов. К примеру, при комнатной температуре реакция водорода с фтором идет очень интенсивно, а водород с йодом реагирует медленно даже при нагревании.
3
Зависимость между молярными концентрациями и скоростью реакции количественно описывается законом действующих масс. При постоянной температуре скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагентов: v=k•[A]^v(a)•[B]^v(B). Здесь k, v(A) и v(B) – константы.
4
Закон действующих масс справедлив для жидких и газообразных веществ (гомогенных систем), но не справедлив для твердых (гетерогенных). Скорость гетерогенной реакции зависит еще и от поверхности соприкосновения веществ. Увеличение поверхности повышает скорость реакции.
5
В общем виде закон действующих масс выглядит так: v(T)=k(T)•[A]^v(A)•[B]^v(B), где v(T) и k(T) – функции температуры. В таком виде закон позволяет рассчитать скорость реакции при изменяющейся температуре.
6
Чтобы приближенно оценить, как изменится скорость реакции при изменении температуры на ΔT, можно использовать температурный коэффициент Вант-Гоффа γ. Как правило, скорость гомогенной реакции увеличивается в 2-4 раза при повышении температуры на 10˚, т.е. γ=k(T+10)/k(T)≈2÷4.

Совет 2: Как определить скорость химической реакции

Скорость химической реакции – это изменение количества вещества в единицу времени, происходящее в реакционном пространстве. Скорость химической реакции – величина всегда положительная. Даже если реакция протекает в обратном направлении и концентрация исходного вещества уменьшается, скорость умножают на -1.
Инструкция
1
Наука, которая изучает изменение концентрации реагента в единицу времени, называется химической кинетикой. Помимо скорости, занимается данная дисциплина и изучением факторов, от которых она зависит.
2
Чтобы узнать концентрацию растворенного вещества, необходимо знать, сколько его молей на количество воды было растворено. Если эти значения вам не даны в условии задачи, взвесьте вещество и разделите получившееся значение на молярную массу. Концентрация веществ имеет единицу измерения моль/литр.
3
Для того чтобы вычислить скорость химической реакции, вам потребуется знание начальной и конечной концентрации реагента. Отнимите второй результат от первого, и вы узнаете, какое количество вещества израсходовалось. Эту цифру необходимо поделить на количество секунд, за которое успели произойти эти изменения. Математически формула выглядит как υ = ∆С ⁄∆t, где С – разница концентраций, а t – интервал времени.
4
Концентрация вещества выражается в молях, деленных на литры, время – в секундах. Следовательно, скорость химической реакции измеряется в моль/л.х сек.
5
Скорость химической реакции можно рассчитать и по количеству образовавшегося продукта. За исходную концентрацию возьмите ноль, а получившийся отрицательный результат умножьте на -1.
6
Скорость химической реакции непостоянна. Вначале, когда концентрация веществ наиболее высока, их частицы сталкиваются между собой гораздо чаще, в результате чего конечный продукт образуется быстрее. Затем же скорость протекания реакции замедляется. Химики ввели понятие «константа скорости реакции». Это величина, которая численно равна скорости реакции в то время, как концентрация веществ достигает 1 моль/литр. Находится константа по уравнению Аррениуса: k=Ae в степени –Ea/Rt, где А – частота столкновений молекул, R – универсальная газовая постоянная, Ea – энергия активации, а t – температура.
Видео по теме
Видео по теме
Источники:
  • «Начала химии», Н.Е. Кузьменко, В.В. Еремин, В.А. Попков, 2008.
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500