Скорост на реакцията

Под скорост на реакцията се разбира промяната в концентрацията с течение на времето в химичните реакции [1] .

Физическата единица на концентрация е mol/l, поради което промяната в концентрацията с течение на времето трябва да бъде посочена в mol/l в секунда или минута, записана като mol * l -1 * s -1 или min -1 .

Измерване на скоростта на реакцията

Два метода за измерване на скоростта на реакцията са важни за училищната химия, обемно измерване с помощта на бутален пробовземач и гравиметрично измерване с помощта на аналитична везна. И двата метода са подходящи само за реакции, при които се отделя газ, например реакцията на солна киселина с магнезий или реакция на оцетна киселина с калциев карбонат. При обемния метод образуваният газ се събира в газова спринцовка и скоростта на реакция на образуване на газ може да се изчисли от увеличаването на обема във времето. При гравиметричния метод за отделяне на газове има загуба на тегло, от която след това може да се изчисли и скоростта на реакцията. За по-подробна информация вижте "Измерване на скоростта на реакция" на страниците на ниво EF.

Други методи се основават на промяна на цвета по време на реакцията, евентуално след добавяне на индикатори и използване на фотометър. Скоростта на реакцията може да се изчисли от скоростта на промяната на цвета. Много впечатляващ и лесен опит да се направи това е реакцията на натриев тиоцианат със солна киселина. В тази реакция двата бистри разтвора реагират, образувайки мътна смес от продукти. Получената сяра прави сместа от продукти все по-непрозрачна. Вече можете просто да измерите времето, необходимо за експеримента, докато вече не можете да видите през колбата на Ерленмайер. За подробности вижте "Експериментът със солна киселина с тиосулфат" на EF страниците.

Основни понятия

Концентрацията c1 на изходния материал или продукт се измерва в момент t1, след това измерването се повтаря и променената концентрация c2 се измерва в момент t2. Средната скорост е тогава

Ако браузърът не показва правилно формулите на тази страница, разширението MathJax не е заредено правилно. Или браузърът е остарял, или в момента няма връзка с интернет.

Докато средната скорост е много лесна за изчисляване, текущата скорост често е много трудна за определяне. Моментната скорост означава скоростта на реакцията в определен момент от време t. От математическа гледна точка текущата скорост е средната скорост за период от време, който се доближава до нула.

Ако например увеличението на обема на водорода в газовата спринцовка е графично представено като крива с течение на времето, тогава моментната скорост във всеки момент от времето t би била тангенсът на кривата в този момент от времето. Средната скорост, от друга страна, би била секунда, която пресича кривата на две места.

реакцията

Начална скорост, средна скорост и моментна скорост на реакция, при която се образува продукт

Това означава скоростта на реакцията в началото на химичната реакция. Първоначалната скорост е много трудна за измерване като моментна скорост, така че обикновено се използва средната скорост през първите пет или десет секунди от реакцията - продължителността на времето зависи, разбира се, от вида на самата реакция. При бърза реакция като неутрализирането на киселина реакцията е напълно приключила за част от секундата; С училищните ресурси е почти невъзможно да се определи начална скорост тук. При популярната реакция на солна киселина с цинк или магнезий се измерва обемът на водорода, който се образува през първите пет до десет секунди от реакцията. Ако променяте концентрацията на киселината, можете много добре да покажете зависимостта на скоростта на реакцията от концентрацията на киселината.

Вдлъбнатини

По-подробна информация по темата за скоростта на реакцията може да се намери на страниците за кинетика на реакцията за ниво EF:

  1. Römpp Chemie-Lexikon, 9-то издание 1992 г.