อัตราการเกิดปฏิกิริยา: นิยามสูตรและปัจจัย

อัตราการเกิดปฏิกิริยาคือปริมาณที่แสดงจำนวนปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นต่อหน่วยเวลา อัตราการเกิดปฏิกิริยาเป็นการแสดงโมลาริตีของตัวถูกละลายในปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นต่อวินาทีของปฏิกิริยา

เมื่อคุณต้องการเผาไม้ เราจำเป็นต้องตัดต้นไม้เพื่อทำความสะอาดเป็นท่อนไม้

สิ่งนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่ออำนวยความสะดวกในอัตราการเกิดปฏิกิริยาการเผาไหม้ นอกจากนี้การเติมเบกกิ้งโซดาลงในแป้งยังช่วยให้แป้งทำปฏิกิริยาได้ง่ายขึ้น

นั่นคือมีอัตราที่กำหนดว่าปฏิกิริยาเคมีจะเร็วหรือช้า สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมโปรดพิจารณาคำอธิบายต่อไปนี้

ความหมายของอัตราการเกิดปฏิกิริยา

อัตราการเกิดปฏิกิริยาหรือความเร็วของปฏิกิริยาระบุจำนวนปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นต่อหน่วยเวลา

อัตราการเกิดปฏิกิริยาเป็นการแสดงโมลาริตีของตัวถูกละลายในปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นต่อวินาทีของปฏิกิริยา

โมลาริตีคือการวัดจำนวนโมลของตัวถูกละลายในสารละลายหนึ่งลิตรซึ่งแสดงเป็น [X]

จากความเข้าใจข้างต้นเราคิดว่าสมการทางเคมี

aA + bB → cC + dD

a, b, c และ d คือค่าสัมประสิทธิ์ของปฏิกิริยาและ A, B, C และ D เป็นสารที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยา [A], [B], [C] และ [D] แสดงถึงความเข้มข้นของสาร - สารเหล่านี้ มีการระบุอัตราการเกิดปฏิกิริยาในระบบ

เมื่อเวลาผ่านไปจำนวนโมเลกุลของตัวทำปฏิกิริยา A และ B จะลดลงและจำนวนโมเลกุลของผลิตภัณฑ์ C และ D จะเพิ่มขึ้น

นอกจากนี้กฎของอัตราการเกิดปฏิกิริยายังระบุสมการที่แสดงความสัมพันธ์หรือความสัมพันธ์ระหว่างอัตราของปฏิกิริยาเฉพาะกับความเข้มข้นของสารตั้งต้น

สูตรและสมการอัตราการเกิดปฏิกิริยา

ตามสมการทางเคมีข้างต้นกฎของสมการอัตราการเกิดปฏิกิริยามีดังนี้:

หมายเหตุ :

v = อัตราการเกิดปฏิกิริยา

k = ค่าคงที่ของอัตราการเกิดปฏิกิริยา

x = ลำดับของปฏิกิริยาเทียบกับ A

y = ลำดับของปฏิกิริยาเทียบกับ B

x + y = ลำดับปฏิกิริยาทั้งหมด

ในกรณีนี้ค่าของค่าคงที่ของอัตรา k และค่าของ x และ y จะถูกกำหนดโดยการทดลองโดยไม่ได้ขึ้นอยู่กับสัมประสิทธิ์สโตอิชิโอเมตริกของสมการปฏิกิริยาเทียบเท่า

ในอัตราการเกิดปฏิกิริยามีทฤษฎีที่สามารถอธิบายสิ่งนี้ได้เรียกว่าทฤษฎีการชนกัน ตามทฤษฎีนี้ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นอาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากอนุภาคชนกัน

อ่านเพิ่มเติม: สัตว์เลื้อยคลาน: ลักษณะประเภทและตัวอย่าง (สามารถรักษาได้)

ทฤษฎีการชนกันระบุว่าเมื่ออนุภาคของสารตั้งต้นที่สอดคล้องกันชนกันการชนกันเพียงบางส่วนเท่านั้นที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีจริงหรืออย่างมีนัยสำคัญ

การเปลี่ยนแปลงที่ประสบความสำเร็จนี้เรียกว่าการชนกันที่ประสบความสำเร็จ การชนที่ประสบความสำเร็จมีพลังงานเพียงพอหรือที่เรียกว่าพลังงานกระตุ้นในขณะที่เกิดการชนกันเพื่อทำลายพันธะที่มีอยู่ก่อนและสร้างพันธะใหม่

สิ่งนี้ก่อให้เกิดผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา การเพิ่มความเข้มข้นของอนุภาคของสารตั้งต้นหรือการเพิ่มอุณหภูมิทำให้เกิดการชนกันมากขึ้นและการชนที่ประสบความสำเร็จมากขึ้นจึงเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยา

ปัจจัยที่มีอิทธิพล

ปัจจัยนี้ช่วยให้เราสามารถควบคุมอัตราของปฏิกิริยากล่าวคือมันชะลอปฏิกิริยาที่ไม่ต้องการและเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาที่ดี

ปัจจัยต่อไปนี้มีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาอื่น ๆ :

ความเข้มข้นยิ่งความเข้มข้นสูงการชนกันระหว่างโมเลกุลจะเกิดขึ้นบ่อยครั้งและปฏิกิริยาจะเกิดเร็วขึ้น
พื้นที่ผิวของระนาบสัมผัสยิ่งพื้นที่ผิวของอนุภาคมากเท่าไหร่ความถี่ในการชนก็ยิ่งสูงขึ้นเพื่อให้ปฏิกิริยาเกิดเร็วขึ้น
อุณหภูมิอัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเร็วขึ้นเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น
ตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นสารที่สามารถเร่งอัตราการเกิดปฏิกิริยาโดยการลดพลังงานกระตุ้น

ตัวอย่างปัญหาอัตราการเกิดปฏิกิริยา

ตัวอย่าง 1

เข้ามาในห้องที่มีปริมาณ 2 ลิตร 4 โมลของก๊าซ HI ถูกแทรกซึ่งย่อยสลายลงใน H ₂ และฉัน₂ก๊าซ

หลังจาก 5 วินาทีมี 1 โมลของ H ₂ก๊าซในห้อง กำหนดอัตราการเกิดปฏิกิริยาของก๊าซ H ₂ และอัตราปฏิกิริยาการสลายตัวของก๊าซ HI ตามลำดับ

การตั้งถิ่นฐาน:

ตัวอย่าง 2

ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นที่ 30 ° C ใช้เวลา 40 วินาที อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นทุกๆ 10 ° C ปฏิกิริยาจะเร็วขึ้นเป็นสองเท่า จะใช้เวลานานแค่ไหนหากอุณหภูมิสูงขึ้นถึง 50 ° C

อ่านเพิ่มเติม: แนวคิดหลัก / แนวคิดหลักคือ ... (นิยามประเภทและลักษณะ) เสร็จสมบูรณ์

การตั้งถิ่นฐาน:

ตัวอย่างที่ 3

ถ้าในปฏิกิริยาN ₂ + H ₂ → NH ₃อัตราการเกิดปฏิกิริยาตาม N _{2 จะ} แสดงเป็น xN และขึ้นอยู่กับ H _{2 จะ} แสดงเป็น xH ดังนั้นสมการที่ถูกต้องคือ ...

การตั้งถิ่นฐาน:

ดังนั้นสมการปฏิกิริยาที่เหมาะสมในการอธิบายปฏิกิริยาคือ xN = xH