Brzina kemijske reakcije

Kemijska kinetika

Kemijska kinetika je područje kemije koje proučava brzinu i mehanizme kemijskih reakcija.

Brzine kemijskih reakcija određuju se mjerenjem koncentracije nekog od sudionika reakcije tijekom vremena

Primjer: Na grafičkom prikazu prikazane su promjene množinskih koncentracija reaktanta i produkta tijekom kemijske reakcije opisane jednadžbom 2 R → P.

Promjene koncentracija reaktanta imaju negativne vrijednosti jer se koncentracija reaktanta smanjuje tijekom reakcije: Δc(R) < 0.

Promjene koncentracija produkta imaju pozitivne vrijednosti jer se koncentracija produkta povećava tijekom reakcije: Δc(P) > 0.

Prosječna brzina trošenja reaktanta računa se iz promjene koncentracije reaktanta u nekom vremenskom intervalu. Jedinica brzine trošenja reaktanta i nastajanja produkta je mol dm^–3 s^–1.

Prosječna brzina nastajanja produkata računa se iz promjene koncentracije produkta u nekom vremenskom intervalu. Jedinica brzine trošenja reaktanta i nastajanja produkta je mol dm^–3 s^–1.

Trenutačna brzina je brzina reakcije u infinitezimalno malom vremenskom intervalu. Računa se kao nagib pravca koji dodiruje krivulju ovisnosti koncentracije o vremenu.

Prosječna brzina kemijske reakcije definirana je kao promjena množinske koncentracije bilo kojeg sudionika reakcije u nekom vremenskom intervalu. Jedinica brzine kemijske reakcije je mol dm^–3 s^–1.

Primjer:

Grafički prikaz brzina trošenja reaktanta i nastajanja produkta tijekom kemijske reakcije opisane jednadžbom 2 R → P

Brzina kemijske reakcije odnosi se na određenu jednadžbu kemijske reakcije. Brzina reakcije može se izraziti i promjenom dosega reakcije s vremenom.

Primjer: Iz podataka na grafičkom prikazu izračunajmo prosječne brzine trošenja reaktanta, nastajanja produkta i brzinu kemijske reakcije 2 R → P te rezultate prikažimo tablično.

Brzina trošenja reaktanata:

= - c₂ – c₁/ t₂-t₁

= -( 0 – 8) mmol/L/ (11-0)s

= - (-8)/11 mmol/Ls

= 0,727 mmol/Ls

Brzina nastajanja produkata:

= c₂ – c₁/ t₂-t₁

= ( 4 -0)mmol/L / (11 – 0)s

= 4/11 mmol/Ls

= 0,3636 mmol/Ls

Prosječna brzina kemijske reakcije

Kod računanja prosječne brzine reakcije moramo uzeti u obzir i množine reaktanata ili produkata jer one određuju broj efektivnih sudara.

Brzinu kemijske reakcije možemo računati preko bilo kojeg člana kemijske reakcije,dakle ili preko reaktanta R ili preko produkta P.

a) reaktanata (A i B):

b) produkata (C i D):

Dakle za konkretnu reakciju

v = -1/2 Δc(R)/Δt

= 0,727 mmol/Ls / 2

= 0,3636 mmol/Ls

Ili

v = 1/1 Δc(P)/Δt

= 0,3636 mol/Ls