تبلیغات
تجارب آموزشی - تعریف سینتیک شیمیایی

تاریخ:شنبه 7 بهمن 1391-05:45 ق.ظ

تعریف سینتیک شیمیایی

سینتیک شیمیایی

بخشی از شیمی است که به بررسی سرعت واکنش های شیمیایی ٬ عوامل موثر بر آن ٬ همچنیین راه های کنترل سرعت واکنش های شیمیایی می پردازد .

سرعت واکنش های شیمیایی:

در سینتیک شیمیایی دو مطلب مورد توجه قرار می گیرد :

الف ) میزان پیشرفت یک واکنش با زمان ( سرعت واکنش )

میزان پیشرفت یک واکنش در واحد زمان را سرعت واکنش گویند .

واکنش های شیمیایی از حیث سرعت به دو دسته تقسیم می شوند :

۱) تند مانند سوختن :

2C4H10 + 13O2 --> 8CO2 + 10H2O

سوختن مواد سوختی

سوختن هیدروکربن ها

,واکنش سوختن

سوختن چوب

۲) کند مانند تبدیل الماس به گرافیت :

تبدیل الماس به گرافیت

ب ) چگونگی پیشرفت واکنش ( ساز و کار واکنش )

مفهوم سرعت چیست ؟

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

Rate of reaction = - ∆[R]/∆t this is also equal to the average rate = ∆[P]/∆t

Rate of product formation R= ∆[products]/∆t > 0

Rate of reactants disappearance R= ∆[final-initial]/∆t < 0

R یك واكنش دهنده و P یك فراورده می باشد .

 

 

http://www.scholarpedia.org/article/Chemical_reaction_kinetics

221) 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

عوامل موثر بر سرعت :

نوع مواد شرکت کننده در واکنش

حالت فیزیکی

غلظت

رابطه ی قانون سرعت ٬ چگونگی وابستگی سرعت واکنش به غلظت واکنش دهنده ها و مرتبه ی واکنش;

مثال :

رابطه ی قانون سرعت را برای واکنش داده شده نوشته و سپس :

HgCl2(aq)+C2O42--> 2Cl-(aq)+2CO2(g)+Hg2Cl2(s

1) مرتبه واکنش را نسبت به هر جز تعیین نمایید ؟

2) مرتبه کلی واکنش را تعیین نمایید ؟

3) اگر غلظت همه ی واکنش دهنده ها بطور همزمان دو برابر شود سرعت واکنش چند برابر خواهد شد ؟


آزمایش [C2O42-] [HgCl2] سرعت اولیه واکنش (مول بر لیتر بر دقیقه)
1 .125M .204M 2.4x10-5
2 .25M .204M 9.6x10-5
3 .25M .102 4.7x10-5


چگونگی اثر دما و کاتالیزگر بر سرعت واکنش های شیمیایی :

برای بررسی اثر دما و کاتالیزگر بهتر است با رابطه ی آرنیوس که چگونگی وابستگی ثابت سرعت با دما و انرژی فعالسازی را نشان می دهد آشنا شویم :


-Ea/RT
k = A e

دما و کاتالیزگر با تغییر ثابت سرعت ؛ سرعت واکنش را تغییر میدهد :

1) همچنانکه در منحنی مشاهده می شود افزایش دما باعث افزایش مقدار عددی ثابت سرعت می شود .

2) استفاده از کاتالیزگر باعث می شود انرژی فعالسازی واکنش کاهش یافته و ثابت سرعت افزایش یابد .

دما و سرعت واکنش

کاتالیزگر دما

نظریه های سینتیک شیمیایی :

۱) نظریه ی برخورد :

برخورد مولکول ها

انرژی فعال سازی :

پیچیده ی فعال

سه ویژگی در نظریه ی برخورد :

۱) تعداد برخورد ها

۲) جهت گیری مناسب ذرات هنگام برخورد

۳) انرژی مناسب ذرات هنگام برخورد

۲) نظریه ی حالت گذار

منحنی پیشرفت واکنش انرژی فعالسازی و پیچیده ی فعال

منحنی های پیشرفت واکنش های شیمیایی ( یک مرحله ای یا بنیادی و غیره )



نوع مطلب : شیمی