Sådan beregnes reaktionshastighed

Hastigheden, hvormed kemiske stoffer reagerer, varierer meget. En søm kan tage år at ruste, mens sprængstoffer sprænger i tusindedels sekund. Generelt involverer en reaktionshastighed ændringen i koncentrationen af et stof over et givet tidsrum. Du beregner reaktionshastigheden ved at dele ændringen i koncentration med den forløbne tid. Du kan også bestemme en reaktionshastighed grafisk ved at finde hældningen for koncentrationskurven.

TL; DR (for lang; læste ikke)

For at beregne hastigheden for en kemisk reaktion, del molerne af det stof, der er konsumeret eller produceret i det antal sekunder, reaktionen tog at afslutte.
Øjeblikkelig vs. gennemsnitshastighed

En reaktionshastighed kan ændre sig over tid. Efterhånden som en reaktant er opbrugt, falder dens hastighed typisk. Så du er nødt til at skelne mellem den øjeblikkelige reaktionshastighed, det vil sige hastigheden for et givet øjeblik, og den gennemsnitlige hastighed, der bestemmer hastigheden i løbet af reaktionen. Reaktionshastighederne for forskellige produkter og reaktanter afhænger af hinanden i henhold til reaktionens støkiometri. Når du bestemmer hastigheden for det ene stof i en reaktion, er det nemt at finde priserne for de andre stoffer et spørgsmål om at multiplicere de molære forhold med hastigheden for det kendte stof. Overvej for eksempel forbrænding af methan:

CH _{4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2O}

Reaktionen forbruger to mol ilt for hver mol methan og producerer en mol kuldioxid og to vand. Reaktionshastigheden for ilt er dobbelt så stor som for metan, men hastigheden for CO _{2 er den samme som for methan.
Positiv reaktionshastighed}

En reaktionshastighed skal altid være et positivt tal. Når du beregner reaktionshastigheden for et produkt, kommer en positiv hastighed naturligt, da koncentrationen af stoffet stiger med tiden. Men du multiplicerer beregningen for en reaktant med negativ (-1) for at få den til at komme ud positiv, fordi koncentrationen af en reaktant falder med tiden.
Reaktionshastighed Antagelser

Et par forskellige miljøfaktorer kan ændre reaktionshastigheden, herunder temperatur, tryk og tilstedeværelsen af katalysatorer. Du skal være opmærksom på disse faktorer, når du foretager kursberegninger. Under betingelser for standardtemperatur og -tryk (STP) kan du antage, at reaktionen forekom ved stuetemperatur og standard-atmosfærisk tryk.
Numerisk beregning af reaktionshastighed

Du kan udtrykke reaktionshastigheder i enheder af mol pr. Liter pr. sekund, eller mol × L ^{-1 × s -1. For at beregne en reaktionshastighed skal du simpelthen opdele molen stof, der er produceret eller forbrugt i reaktionen, og divideres med reaktionstiden i sekunder.}

For eksempel reagerer 0,2 mol saltsyre i 1 liter vand med .2 mol natriumhydroxid, der danner vand og natriumchlorid. "The reaction takes 15 seconds.", 3, [[Du beregner reaktionshastigheden for saltsyre som følger:

.2 mol HCl ÷ 1 L \u003d .2 mol pr. Liter (mol × L ^{-1).
.2 mol pr. Liter ÷ 15 sekunder \u003d .0133 mol × L -1 × s -1.
Beregning af grafisk hastighed}

Du kan måle og registrere koncentrationen af et produkt eller en reaktant under en reaktion. Disse data producerer typisk en kurve, der falder for reaktanter og stiger for produkter. Hvis du finder tangentlinjen på et hvilket som helst punkt langs kurven, er linjens hældning den øjeblikkelige hastighed for dette tidspunkt og for det stof.