Život

Kako razvrstati naloge kemijske reakcije pomoću kinetike

Kako razvrstati naloge kemijske reakcije pomoću kinetike

Kemijske reakcije mogu se klasificirati na temelju njihove kinetike reakcije, proučavanja brzine reakcije.

Kinetička teorija kaže da su minutne čestice cijele materije u stalnom gibanju i da temperatura neke tvari ovisi o brzini tog gibanja. Pojačano gibanje prati porast temperature.

Opći oblik reakcije je:

aA + bB → cC + dD

Reakcije su kategorizirane kao reakcije nula, prvog reda, drugog reda ili mješovitog (višeg reda).

Ključni potezi: reakcijski nalozi u kemiji

  • Kemijskim reakcijama mogu se dodijeliti redoslijedi reakcija koji opisuju njihovu kinetiku.
  • Vrste narudžbi su nula, prvo ili drugo ili mješovito.
  • Reakcija nula reda odvija se konstantnom brzinom. Brzina reakcije prvog reda ovisi o koncentraciji jednog od reaktanata. Brzina reakcije drugog reda proporcionalna je kvadratu koncentracije reaktanata ili produktu koncentracije dva reaktanata.

Reakcije nulte reda

Reakcije nula reda (gdje je redoslijed = 0) imaju konstantnu brzinu. Brzina nulta reda je stalna i neovisna o koncentraciji reaktanata. Ova brzina nije ovisna o koncentraciji reaktanata. Zakon o stopi je:

brzina = k, pri čemu k ima jedinice M / sec.

Reakcije prvog reda

Reakcija prvog reda (gdje je redoslijed = 1) ima brzinu proporcionalnu koncentraciji jednog od reaktanata. Brzina reakcije prvog reda proporcionalna je koncentraciji jednog reaktanta. Čest primjer reakcije prvog reda je radioaktivno raspadanje, spontani proces kroz koji se nestabilno atomsko jezgro probija u manje, stabilnije fragmente. Zakon o stopi je:

stopa = kA (ili B umjesto A), pri čemu k ima jedinice sek-1

Reakcije drugog reda

Reakcija drugog reda (gdje je redoslijed = 2) ima brzinu proporcionalnu koncentraciji kvadrata jednog reaktanta ili produkta koncentracije dva reaktanata. Formula je:

stopa = kA2 (ili supstituira B za A ili k pomnoženo s koncentracijom A koja je veća od koncentracije B), s jedinicama brzine konstante M-1sek-1

Reakcije mješovitog ili višeg reda

Reakcije mješovitog reda imaju frakcijski redoslijed za njihovu brzinu, kao što su:

stopa = kA1/3

Čimbenici koji utječu na brzinu reakcije

Kemijska kinetika predviđa da će brzina kemijske reakcije biti povećana faktorima koji povećavaju kinetičku energiju reaktanata (do određene točke), što vodi povećanoj vjerojatnosti da će reaktanti međusobno djelovati. Slično tome, može se očekivati ​​da će faktori koji smanjuju vjerojatnost sudaranja reaktanata jedan s drugim smanjiti brzinu reakcije. Glavni čimbenici koji utječu na brzinu reakcije su:

  • Koncentracija reaktanata: veća koncentracija reaktanata dovodi do više sudara po jedinici vremena, što dovodi do povećanja brzine reakcije (osim reakcija nula reda).
  • Temperatura: obično povećanje temperature prati porast brzine reakcije.
  • Prisutnost katalizatora: Katalizatori (poput enzima) smanjuju aktivacijsku energiju kemijske reakcije i povećavaju brzinu kemijske reakcije bez trošenja u procesu.
  • Fizičko stanje reaktanata: Reaktanti u istoj fazi mogu doći u kontakt toplinskim djelovanjem, ali površina i miješanje utječu na reakcije između reaktanata u različitim fazama.
  • Tlak: Za reakcije koje uključuju plinove, porast tlaka povećava sudare između reaktanata, povećavajući brzinu reakcije.

Iako kemijska kinetika može predvidjeti brzinu kemijske reakcije, ona ne određuje u kojoj se mjeri reakcija odvija.