Viteza de reacție
Viteza de reacție este înțeleasă a fi modificarea concentrației în timp în reacțiile chimice [1] .
Unitatea fizică de concentrație este mol/l, modificarea concentrației în timp trebuie, prin urmare, specificată în mol/l pe secundă sau minut, scrisă ca mol * l -1 * s -1 sau min -1 .
Măsurarea vitezei de reacție
Două metode de măsurare a vitezei de reacție sunt importante pentru chimia școlii, măsurarea volumetrică utilizând un eșantionator cu piston și măsurarea gravimetrică utilizând un echilibru analitic. Ambele metode sunt potrivite numai pentru reacțiile în care este eliberat un gaz, de exemplu, reacția acidului clorhidric cu magneziu sau reacția acidului acetic cu carbonatul de calciu. În metoda volumetrică, gazul format este colectat într-o seringă de gaz, iar viteza de reacție a formării gazului poate fi apoi calculată din creșterea volumului în timp. În metoda gravimetrică pentru evoluția gazelor, există o pierdere în greutate din care se poate calcula și viteza de reacție. Pentru mai multe informații, consultați „Măsurarea vitezei de reacție” pe paginile nivelului EF.
Alte metode se bazează pe o schimbare de culoare în timpul reacției, posibil după adăugarea indicatorilor și utilizarea unui fotometru. Viteza de reacție poate fi calculată din viteza schimbării culorii. O încercare foarte impresionantă și simplă de a face acest lucru este reacția tiocianatului de sodiu cu acidul clorhidric. În această reacție, cele două soluții clare reacționează pentru a forma un amestec de produse tulbure. Sulful rezultat face ca amestecul de produse să devină din ce în ce mai opac. Acum puteți măsura pur și simplu timpul necesar experimentului până când nu mai puteți vedea prin balonul Erlenmeyer. Pentru detalii, consultați „Experimentul cu tiosulfat al acidului clorhidric” pe paginile EF.
Noțiuni de bază
Concentrația c1 a unui material sau produs de pornire este măsurată la momentul t1, măsurarea este apoi repetată și concentrația modificată c2 este măsurată la timpul t2. Viteza medie este atunci
Dacă browserul nu afișează corect formulele de pe această pagină, extensia MathJax nu a fost încărcată corect. Fie browserul este depășit, fie în prezent nu există conexiune la internet.
În timp ce viteza medie este foarte ușor de calculat, viteza actuală este adesea foarte dificil de determinat. Viteza instantanee înseamnă viteza de reacție la un moment definit în timpul t. Din punct de vedere matematic, viteza actuală este viteza medie pe o perioadă de timp care se apropie de zero.
Dacă, de exemplu, creșterea volumului de hidrogen într-o seringă de gaz este reprezentată grafic ca o curbă în timp, atunci viteza instantanee în orice moment din timp t ar fi tangenta pe curbă în acest moment în timp. Viteza medie, pe de altă parte, ar fi o secantă care intersectează curba în două locuri.
Viteza inițială, viteza medie și viteza instantanee a unei reacții în care se formează un produs
Aceasta înseamnă viteza de reacție la începutul unei reacții chimice. Viteza inițială este foarte dificil de măsurat ca viteza instantanee, astfel încât viteza medie în primele cinci sau zece secunde de reacție este de obicei utilizată pentru aceasta - durata de timp depinde, desigur, de tipul de reacție în sine. Pentru o reacție rapidă, cum ar fi neutralizarea unui acid reacția este complet terminată după o fracțiune de secundă; Cu resursele școlare este aproape imposibil să se determine o viteză inițială aici. În reacția populară a acidului clorhidric cu zinc sau magneziu, se măsoară volumul de hidrogen care se formează în primele cinci până la zece secunde ale reacției. Dacă variați concentrația acidului, puteți arăta foarte frumos dependența vitezei de reacție de concentrația acidului.
Indentări
Informații mai detaliate despre subiectul vitezei de reacție pot fi găsite pe paginile despre cinetica reacției pentru nivelul EF:
- Römpp Chemie-Lexikon, ediția a IX-a 1992