Cheminė kinetika

Šioje temoje nagrinėjami cheminės kinetikos pagrindai – kas yra homogeninės ir heterogeninės reakcijos, nuo ko priklauso reakcijos greitis ir kaip jis matuojamas. Taip pat aiškinamasi, kaip apskaičiuoti vidutinį reakcijos greitį, remiantis reaguojančių medžiagų arba reakcijos produktų koncentracijos pokyčiu per tam tikrą laiką. Nagrinėjamas pavyzdys, kaip nustatyti medžiagų koncentracijas reakcijos eigoje.

Cheminė kinetika ir reakcijų greitis
Cheminė kinetika yra chemijos šaka, tirianti cheminių reakcijų greitį ir jų vyksmo kelius (mechanizmus). Reakcijos skirstomos į homogenines (visos medžiagos vienoje fazėje, pvz., tirpalas) ir heterogenines (medžiagos skirtingose fazėse, pvz., kieta medžiaga ir skystis). Cheminės reakcijos greitis (\(v\)) apibrėžiamas kaip bet kurio reakcijos dalyvio koncentracijos (\(c\), matuojama \(mol/l\)) pokytis per laiko vienetą (\(t\)). Pagrindiniai veiksniai, veikiantys reakcijos greitį, yra reaguojančiųjų medžiagų prigimtis ir paviršiaus plotas (heterogeninėms reakcijoms), koncentracija, temperatūra, slėgis (ypač dujoms) ir katalizatoriai.
Cheminės kinetikos įvadas
Cheminė kinetika yra chemijos šaka, tirianti cheminių reakcijų greitį ir jų vyksmo mechanizmus. Pagal reagentų agregatinę būseną reakcijos skirstomos į homogenines (visos medžiagos vienoje fazėje) ir heterogenines (medžiagos skirtingose fazėse). Reakcijos greitį lemia veiksniai: reaguojančiųjų medžiagų prigimtis, koncentracija, temperatūra, slėgis ir katalizatorių buvimas.
Cheminės kinetikos pagrindai
Cheminė kinetika tiria cheminių reakcijų greitį ir mechanizmus. Reakcijos greitis priklauso nuo reaguojančių medžiagų prigimties, koncentracijos, slėgio, temperatūros, katalizatorių ir inhibitorių.
Cheminės reakcijos greitis
Cheminės reakcijos greitis apibrėžiamas kaip medžiagų koncentracijos pokytis per laiko vienetą. Koncentracija dažniausiai išreiškiama \(\text{mol/l}\), o laikas – sekundėmis, minutėmis ar valandomis. Reakcijos greičio matavimo vienetas yra \(\text{mol/(l*s)}\) arba \(\text{mol} * \text{l}^{-1} * \text{s}^{-1}\).
Cheminės reakcijos greitis
Cheminės reakcijos greitis (\(v\)) apibrėžiamas kaip medžiagos koncentracijos (\(c\)) pokytis per laiko vienetą (\(t\)). Koncentracija dažniausiai reiškiama \(mol/l\), laikas – \(s\). Vidutinis reakcijos greitis per laiko intervalą \(\Delta t\) apskaičiuojamas pagal formules: \(v = -\frac{\Delta c_{reagentų}}{\Delta t} = \frac{c_{1} - c_{2}}{\Delta t}\) (reagentams) arba \(v = +\frac{\Delta c_{produktų}}{\Delta t} = \frac{c_{2} - c_{1}}{\Delta t}\) (produktams). Čia \(c_{1}\) yra pradinė, o \(c_{2}\) – galutinė koncentracija laiko intervale \(\Delta t\). Minuso ženklas naudojamas reagentams, nes jų koncentracija mažėja, o greitis yra teigiamas dydis.
Cheminių reakcijų tipai
Cheminės reakcijos skirstomos į homogenines ir heterogenines. Homogeninės reakcijos vyksta, kai reaguojančios medžiagos yra vienoje fazėje (pvz., dujos, skysčiai). Heterogeninės reakcijos vyksta tarp medžiagų, esančių skirtingose fazėse, atskirtose paviršiumi.
Koncentracijos kitimo skaičiavimas
Nagrinėjant reakciją \(H_2(d) + I_2(d) \rightarrow 2HI(d)\), kur pradinės koncentracijos \([H_2] = 1,2 \text{ mol/l}\) ir \([I_2] = 0,6 \text{ mol/l}\), po 45 s susidaro \(0,2 \text{ mol/l} HI\). Remiantis stechiometriniais koeficientais, nustatoma, kad sureagavo po \(0,1 \text{ mol/l} H_2\) ir \(I_2\). Galutinės koncentracijos: \([H_2] = 1,1 \text{ mol/l}\), \([I_2] = 0,5 \text{ mol/l}\).
Reakcijos greičio skaičiavimas
Vidutinis reakcijos greitis apskaičiuojamas pagal reaguojančių medžiagų arba reakcijos produktų koncentracijos pokytį per tam tikrą laikotarpį: \(v = -\Delta c / \Delta t\) (reaguojančioms medžiagoms) arba \(v = +\Delta c / \Delta t\) (produktams). \(c₁\) – pradinė koncentracija, \(c₂\) – galutinė koncentracija. Minuso ženklas naudojamas reaguojančioms medžiagoms, nes jų koncentracija mažėja, o pliuso – produktams, nes jų koncentracija didėja.

Prisijungti

arba
Real 2
„X“ yra inovatyvi mokymosi platforma, kurios tikslas – teikti aukštos kokybės mokymo medžiagą įvairiausių klasių mokiniams. Patyrusių specialistų parengtas turinys skatina smalsumą, padeda išsamiau ir giliau suprasti mokomus dalykus bei sėkmingai pasiruošti akademiniams iššūkiams.
Atsisiųsk programėlę:
Susisiek su mumis: info@knowledgenestapp.com