Viteza de reacție

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Cinetica chimică
Viteza de reacție
Teoria coliziunilor
Reacție elementară
Molecularitatea
Ecuația cinetică
Ordinea reacției
Constanta de viteza
Ecuația lui Arrhenius
Ecuația Eyring
Teoria stării de tranziție
Starea de tranziție
Mecanism de reacție
Energie activatoare
Aproximarea stării de echilibru
Efect izotop cinetic
Cataliză
Catalizator
Cataliză omogenă
Cataliză heterogenă
Cataliza de transfer de fază
Cataliza enzimatică
Fotocataliză
Autocataliza
Activitate catalitică
Site activ
Suport catalitic
Dezactivarea catalizatorilor
Categorie: Cinetică chimică

În cinetica chimică , viteza de reacție se referă la modificarea concentrației reactanților sau produselor sau a masei sau a uneia dintre proprietățile reacției în timp.

Determinarea experimentală

Rugina fierului are o rată de reacție scăzută. Acest proces este lent.
Arderea lemnului are o viteză de reacție „mare”. Acest proces este rapid.

Având o reacție chimică generică:

din coeficienții săi se poate deduce că pentru fiecare m molecule de C care se formează, dispare o moleculă de A și n molecule de B. Definită ca viteza de reacție v variația concentrației molare a fiecăreia dintre aceste substanțe în timp, avem că: [1]

în care ξ se numește „ grad de progres ” al reacției.

Foarte des, viteza de reacție se dovedește a fi proporțională cu concentrația speciilor chimice implicate, fiecare ridicată la o putere (adesea un număr întreg pozitiv, dar poate fi și un număr negativ, zero sau fracționat) în așa-numita cinetică ecuație ; de exemplu: [2]

Valorile lui a , b și k sunt determinate experimental; cunoașterea lor înseamnă, pe lângă prezicerea evoluției reacției în timp, a avea și o bună indicație a mecanismului reacției în sine. Suma lui a și b se numește ordinea reacției . Coeficientul k este, de asemenea, derivat experimental; se numește constantă de viteză [3] și este legată de temperatură exponențial prin relația: [4]

cunoscută sub numele de ecuația Arrhenius în care se numește factor pre-exponențial e energie de activare . este constanta gazului universal .

Studiul tendinței constantei de viteză în funcție de temperatură permite calcularea energiei de activare și, astfel, a avea informații suplimentare despre mecanismul reacției.

Viteza de reacție specifică

În cazul în care avem de-a face cu o reacție care are loc prin cataliză eterogenă , se face adesea referire la viteza de reacție specifică v s , care este egală cu raportul vitezei de reacție față de suprafața S a catalizatorului , adică .:

În cazul catalizei omogene, expresia anterioară nu este aplicabilă, deoarece nu există o suprafață de separare fluid-catalizator.

Viteza de reacție în electrochimie

În procesele electrochimice (de exemplu în electroliză și fenomene de coroziune ) reacțiile chimice au loc prin absorbția sau eliberarea energiei electrice . Viteza de reacție poate fi, prin urmare, exprimată în termeni de intensitate a curentului în aceste cazuri (ținând seama de orice disipări datorate supratensiunilor sau căderilor ohmice ). [5] De fapt, într-un proces electrochimic, electronii se comportă ca o specie chimică (deoarece pot face parte din produse sau reactanți) și variația lor în timp este egală atât cu viteza de reacție (fiind derivatul în raport cu timpul cantitatea de specii produse / reacționate) și la intensitatea curentului (fiind derivatul în raport cu timpul de încărcare electrică). [5]

Efect izotop cinetic

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: Efectul izotopului cinetic .

Efectul izotopului cinetic , exploatat pe scară largă în studiul reacțiilor chimice, constă în reducerea vitezei de reacție după înlocuirea unui atom dat, care stabilește o legătură chimică specifică, cu izotopul său care se găsește pentru a stabili același tip de legătură . Exemplul tipic este reprezentat de viteza de reacție diferită observată prin înlocuirea unei legături C - H cu una C- D .

Notă

  1. ^ Silvestroni , p. 350 .
  2. ^ Silvestroni , p. 353 .
  3. ^ Silvestroni , p. 352 .
  4. ^ Silvestroni , p. 358 .
  5. ^ a b Bianchi , p. 18 .

Bibliografie

Elemente conexe

linkuri externe

Controlul autorității GND ( DE ) 4125095-3