مفهوم سرعت واکنش های شیمیایی ۲

مفهوم سرعت واکنش چیست ؟  

در ضمن انجام یک واکنش شیمیایی واکنش دهنده ها مصرف و فرورده ها تولید می شوند لذا می توان با اندازه گیری تغییرات تعداد مول های مواد مصرف شده یا تولید شده  سرعت واکنش را محاسبه نمود . همچنین با اندازه گیری تغییرات غلظت هر یک از گونه های شرکت کننده در واکنش ( واکنش دهنده یا فراورده ) می توان سرعت واکنش را برآورد نمود ، بدیهی است در هریک از موارد فوق یکای سرعت متفاوت خواهد بود .  

و ممکن است بر حسب مول بر ثانیه ، مول بر دقیقه یا مول بر لیتر بر ثانیه و یا مول بر لیتر بر دقیقه بیان گردد .  

واکنش فرضی R --> P را در نظر می گیریم :  

 اگر نمودار فوق مربوط به پیشرفت این واکنش باشد کدام منحنی تغییرات غلظت R و کدامیک تغییرات غلظت P را نشان می دهد ؟ چرا ؟

بعضی از فرمول های مورد استفاده در محاسبه سرعت واکنش ها :  

برای واکنش :                     R --> P

  سرعت متوسط مصرف واکنش دهنده= - ∆[R]/∆t   

علامت منفی در رابطه ی بالا چه مفهومی دارد ؟  

    سرعت متوسط تولید فراورده= ∆[P]/∆t  

در این صورت یکای سرعت ، مول بر لیتر بر ثانیه و یا مول بر لیتر بر دقیقه و غیره  خواهد بود .  

 یا     

سرعت متوسط مصرف واکنش دهنده= - ∆n_R/∆t  

سرعت متوسط تولید فراورده= ∆n_P/∆t  

و در مورد اخیر  یکای سرعت ، مول بر ثانیه ، مول بر دقیقه و غیره  خواهد بود .

R یک واکنش دهنده و P یک فراورده می باشد . 

سرعت متوسط تولید فراوردهR= ∆[فراورده ها]/∆t > 0

  سرعت متوسط مصرف واکنش دهندهR= ∆[واکنش دهنده ها]/∆t < 0  

باید توجه داشت که از تقسیم سرعت متوسط نسبت به هر گونه شیمیایی شرکت کننده در واکنش بر ضریب استوکیومتری آن عبارتی حاصل می شود که به سرعت واکنش  معروف است . مانند مثال زیر :

 

 برای دریافت اطلاعات بیشتر در این زمینه اینجارا کلیک نمایید .

 برای واکنش گازی :  

A --> 2B + C 
 

اطلاعات زیر بدست آمده است :

time	[A]
0.000 min	1.000 M
10.00 mins	0.8000 M
20.00 mins	0.6667 M
40.00 mins	0.5000 M

 سرعت واکنش را در بازه ی زمانی صفر تا بیست دقیقه نسبت به  

۱) گونه ی A  چند مول بر لیتر بر دقیقه است ؟  

2) گونه های B , C  چند مول بر لیتر بر دقیقه است ؟  

3) گونه ی A  چند مول بر لیتر بر ثانیه است ؟  

 

مثال۱ : اگر در واکنش : ( 2KClO₃ --> 2KCl(s) + 3O₂(g در مدت 20 تانیه تعداد مول های اکسیژن از صفر به 5/1 مول برسد :  

الف ) سرعت تولید اکسیژن جند مول بر ثانیه است ؟  

ب)   سرعت تولید اکسیژن جند مول بر دقیقه است ؟  

ج ) در همین بازه زمانی سرعت مصرف پتاسیم کلرید جند مول بر ثانیه است ؟  

 مثال۲ :اگر در واکنش ( 2KClO₃ --> 2KCl(s) + 3O₂(g که در یک ظرف 10 لیتری سربسته انجام می گیرد سرعت متوسط  تولید گاز اکسیژن برابر 0015/0 مول بر لیتر بر ثانیه باشد چند دقیقه طول می کشد تا 5/367 گرم پتاسیم کلرات به طور کامل تجزیه شود ؟ (سراسری ریاضی ۸۹)

( O=16 , Cl=35.5 , K=39 g/mol )

1) 10      2) 5       3) 4         4) 8

مثال ۳ : کدام عبارت صحیح است؟
1)با گذشت زمان سرعت واکنش افزایش می یابد.
2)ضریب استوکیومتری واکنش دهنده ها با شیب نمودار غلظت-زمان آنها نسبت مستقیم دارد.
3)همیشه منحنی غلظت-زمان فراورده ها صودی است.
4)با گذشت زمان سرعت تولید فراورده ها افزوده خواهد شد.   

مثال ۴ : سرعت یک واکنش کمیتی است که از طریق ............ بدست می آیدو طریقه ی محاسبه ی آن ................ .
1)محاسبات تئوری – اندازی گیری سرعت مصرف واکنش دهنده ها است.
2)تجربی – اندازه گیری سرعت مصرف یا تولید مواد موجود در واکنش است.
3) تجربی - اندازی گیری سرعت مصرف واکنش دهنده ها است.

4)محاسبات تئوری - اندازه گیری سرعت مصرف یا تولید مواد موجود در واکنش است.

مثال 5 : در واکنش تجزیه ی  :  

KNO₃  à K₂O + N₂ + O₂

در دمای بالاتر از 500 درجه سرعت متوسط نسبت به ماده ی ......... از همه بیشتر و نسبت به ماده ی ........... از همه کمتر است.(به ترتیب از راست به چپ)O₂ – KNO₃(1
N₂ – O₂ (2
N₂ – KNO₃ (3
     O₂ – K₂O (4