كيفية حساب معدل التفاعل

المحتوى

• TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم يقرأ)
• لحظية مقابل متوسط ​​سعر
• التبعية المتكافئة للأسعار
• معدل التفاعل الإيجابي
• افتراضات معدل التفاعل
• الحساب العددي لمعدل التفاعل
• حساب معدل الرسوم البيانية

يختلف معدل تفاعل المواد الكيميائية اختلافًا كبيرًا. يمكن أن يستغرق الصدأ سنوات عديدة ، في حين تنفجر المتفجرات في الألف من الثانية. بشكل عام ، يتضمن معدل التفاعل التغير في تركيز المادة خلال فترة زمنية معينة. يمكنك حساب معدل التفاعل عن طريق قسمة التغير في التركيز على الوقت المنقضي. يمكنك أيضًا تحديد معدل التفاعل بيانياً ، من خلال إيجاد ميل منحنى التركيز.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم يقرأ)

لحساب معدل التفاعل الكيميائي ، قم بتقسيم مولات المادة المستهلكة أو المنتجة بواسطة عدد الثواني التي استغرقها التفاعل.

لحظية مقابل متوسط ​​سعر

يمكن أن يتغير معدل التفاعل مع مرور الوقت. عند استخدام المادة المتفاعلة ، على سبيل المثال ، ينخفض ​​معدلها عادة. لذلك تحتاج إلى التمييز بين معدل التفاعل الفوري ، أي معدل لحظة معينة ، ومتوسط ​​المعدل ، الذي يحدد المعدل خلال رد الفعل.

التبعية المتكافئة للأسعار

تعتمد معدلات التفاعل الخاصة بالمنتجات المختلفة والمواد المتفاعلة على بعضها البعض وفقًا لقياس العناصر المتفاعلة في التفاعل. عندما تحدد معدل مادة ما في تفاعل ما ، فإن العثور على معدلات المواد الأخرى هو ببساطة مسألة ضرب النسب المولية بمعدل المادة المعروفة. على سبيل المثال ، فكر في احتراق الميثان:

CH₄ + 2O₂ → شركة₂ + 2H₂O

يستهلك التفاعل مولين من الأكسجين لكل مول من الميثان وينتج مول واحد من ثاني أكسيد الكربون واثنان من الماء. معدل تفاعل الأكسجين هو ضعف معدل الميثان ، ولكن معدل ثاني أكسيد الكربون₂ هو نفسه بالنسبة للميثان.

معدل التفاعل الإيجابي

يجب أن يكون معدل التفاعل دائمًا رقمًا إيجابيًا. عندما تقوم بحساب معدل التفاعل للمنتج ، فإن المعدل الإيجابي يأتي بشكل طبيعي ، حيث يزداد تركيز المادة مع الوقت. لكن عليك مضاعفة حساب المادة المتفاعلة بحساب سالبة (-1) لجعلها تظهر إيجابية ، لأن تركيز المادة المتفاعلة يتناقص مع الوقت.

افتراضات معدل التفاعل

يمكن لبعض العوامل البيئية المختلفة تغيير معدل التفاعل ، بما في ذلك درجة الحرارة والضغط ووجود المحفزات. يجب أن تكون على دراية بهذه العوامل عند القيام بحسابات الأسعار. في ظل ظروف درجة الحرارة والضغط القياسية (STP) ، يمكنك افتراض حدوث رد الفعل في درجة حرارة الغرفة والضغط الجوي القياسي.

الحساب العددي لمعدل التفاعل

يمكنك التعبير عن معدلات التفاعل بوحدات مولات لكل لتر في الثانية ، أو مول × لتر^-1 × ق^-1. لحساب معدل التفاعل ، قم ببساطة بتقسيم مولات المادة المنتجة أو المستهلكة في التفاعل وقسم وقت التفاعل بالثواني.

على سبيل المثال ، يتفاعل 0.2 مول من حمض الهيدروكلوريك في 1 لتر من الماء مع 0.2 مول من هيدروكسيد الصوديوم ، مكونًا الماء وكلوريد الصوديوم. رد الفعل يستغرق 15 ثانية. يمكنك حساب معدل التفاعل لحمض الهيدروكلوريك على النحو التالي:

.2 مولات حمض الهيدروكلوريك ÷ 1 لتر = 0.2 مول لكل لتر (مول × لتر^-1 ).
.2 مول لكل لتر ÷ 15 ثانية = .0133 مول × لتر^-1 × ق^-1.

حساب معدل الرسوم البيانية

يمكنك قياس وتسجيل تركيز المنتج أو المادة المتفاعلة أثناء التفاعل. تنتج هذه البيانات عادةً منحنى يتناقص بالنسبة للمواد المتفاعلة ويزيد بالنسبة للمنتجات. إذا وجدت خط الظل في أي نقطة على طول المنحنى ، فإن ميل ذلك الخط هو المعدل الفوري لتلك النقطة في الوقت المحدد لتلك المادة.