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📜  化学反应速率

📅  最后修改于: 2022-05-13 01:56:12.253000             🧑  作者: Mango

化学反应速率

化学动力学是分配化学反应速度或速率分析的化学分支。有许多因素会影响反应速率和反应开始的机制称为化学动力学。关于反应速度的信息也有助于在分子水平上解释从反应物到产物的反应机理。

例如-如果我们采用两种或多种物质并让它们明显反应，它们现在会反应并形成一种新物质，以获取有关反应发生多快或多慢的信息需要多长时间才能形成以及形成的因素是什么影响或在改变它们的形成方面发挥重要作用。

什么是化学反应？

为了使反应进行，必须存在足够量的能量以使分子发生碰撞。如果碰撞速率高，则意味着反应速率越高。在一个反应中，每单位体积每秒发生的碰撞次数被定义为“碰撞频率” 。因此我们可以得出结论，如果发生反应，离子、原子或分子之间一定会发生碰撞。

化学反应（断裂和形成键）可以以不同的速率进行，这取决于类型，或者我们可以说反应物种的性质。由于不同反应的速率不同，因此任何反应的速度也因温度而异。离子反应发生得非常快，因为那里已经存在离子，不需要任何键断裂。

化学反应速率

反应速率定义为单位时间内任何一种反应物或产物的浓度变化。

负号和正号的意义

反应速率的符号表示浓度的增加和减少。

  • 负号表示反应物的浓度正在降低。
  • 正号表示产品的浓度正在增加。

反应速率的单位——浓度以摩尔/升表示，时间以秒或分钟表示。所以反应速率的单位 = mol L -1 s -1或 mol L -1 min -1 。

平均反应速率

从开始到结束，反应速率不会保持不变，它可能会不时变化。因此，反应速率被定义为“平均反应速率” 。

平均反应速率： (r av ) = – d[R]/dt =+ d[R]/dt

一般来说，

r av = dx/dt

瞬时反应速率——任何时刻的反应速率是任何一种反应物或产物在该特定时刻的浓度变化率。让我们假设在小时间间隔 dt 内给定浓度的微小变化 dx。那么此时的反应速率由 dx/dt 给出。

因此，瞬时速率： (r inst ) = dx/dt

r inst = – d[R]/dt

= d[R]/dt 作为 dt ⇢ 0

影响化学反应速率的因素

有多种因素会影响反应速率，它们是-

  • 反应物浓度——反应浓度越快，反应发生的越快。此外，随着反应物浓度的降低，反应速率也会降低。
  • 温度——反应速率随着温度的升高而增加。在许多情况下，温度每升高 10°，反应速率几乎翻倍。有一些反应不是在室温下发生，而是在高温下发生。
  • 有光——一些反应不会在黑暗中发生，但可以在有光的情况下进行。例如-H 2 + Cl 2 ⇢ 2 HCl。这种反应被称为“光化学反应”。
  • 催化剂的存在——催化剂的主要目的是提高反应速率，而本身不参与反应。所以催化剂提高了反应速率。
  • 表面积——更大的表面积意味着发生更多的碰撞，因此反应速率越大。

示例问题

问题 1：为什么我们总是更喜欢瞬时费率而不是平均费率？

回答：

问题 2：为什么在山站用敞口容器煮鸡蛋或煮米饭需要更多时间？

回答：

问题3：反应速率是否可能等于瞬时速率？

回答：

问题 4：二氧化氮 (NO 2 ) 与氟 (F 2 ) 反应形成硝酰氟 (NO 2 F)，

2NO 2 (g) + F 2 (g) ⇢ 2NO 2 F (g)

用以下形式写出反应速率 -

  • NO 2 F的形成率
  • NO 2的消失率和
  • F 2的消失率。

回答：

问题5：用不同的反应物和产物表示下列反应的速率：4 NH 3 (g) + 5 O 2 (g) ⇢ 4 NO(g) + 6 H 2 O (g)。如果 NO 的形成率为 2.4 ×10 -3 mol L -1 s -1 ，计算：

  • NH 3的消失率和
  • H 2 O 的生成速率。

回答：

问题 6：对于基本反应 2 A+ 2B ⇢ 4C，在时间 't' 出现 C 的速率为 1.3 10 -4 mol L -1 s -1 。此时计算A的反应速率和消失速率。

回答：