Kinetik veya kimyasal reaksiyon oranları, lise ve üniversite kimya öğrencilerinin karşılaştığı en karmaşık konulardan birini temsil eder. Kimyasal bir reaksiyonun hızı, ürünlerin ve reaktanların konsantrasyonlarının zamanla nasıl değiştiğini açıklar. Bir reaksiyon ilerledikçe, oran azalma eğilimindedir, çünkü reaktanlar arasında çarpışma olasılığı giderek azalmaktadır. Bu nedenle kimyacılar, ilk birkaç saniye veya dakika boyunca reaksiyon hızını ifade eden "ilk" hızlarıyla reaksiyonları açıklama eğilimindedir.
Genel olarak, kimyagerler formdaki kimyasal reaksiyonları temsil eder
aA + bB ---> cD + dD,
A ve B'nin reaktanları temsil ettiği durumlarda, C ve D ürünleri temsil eder ve a, b, c ve d dengeli kimyasal denklemde kendi katsayılarını temsil eder. Bu reaksiyon için oran denklemi o zaman
oranı = (-1 ÷ a) d ÷ dt = (-1 ÷ b) d ÷ dt = (1 ÷ c) d ÷ dt = (1 ÷ d) d ÷ dt,
köşeli parantezler reaktan veya ürünün konsantrasyonunu belirtir; a, b, c ve d, dengeli kimyasal denklemlerden gelen katsayıları temsil eder; ve t zamanı temsil eder.
İncelenen reaksiyon için dengeli bir kimyasal denklem yazın. Bir örnek olarak, suya, H20 ve oksijene ayrıştıran hidrojen peroksit, H2O2'nin reaksiyonunu, O2'yi düşünün:
H202 (2) ---> H20 (2) + 02.
“Dengeli” reaksiyonlar, okun hem sol hem de sağ tarafındaki her bir atom tipinde aynı sayıda içerir. Bu durumda, her iki taraf da dört hidrojen atomu ve iki oksijen atomu içerir.
Giriş bölümünde verilen denklemi temel alarak oran denklemini oluşturun. 1. adımdaki örneğe devam etmek:
oran = - (1 ÷ 2) d ÷ dt = (1 ÷ 2) d ÷ dt = (1 ÷ 1) d ÷ dt.
Problemde mevcut olan veya bir deney sırasında elde edilen bilgilere dayanarak konsantrasyon ve zaman verilerini 2. adımdaki denklemin içine yerleştirin. Örneğin, yukarıda açıklanan reaksiyon için aşağıdaki verilerin elde edildiğini varsayın:
süre (ler), (M) 0, 0.250, 10, 0.226
Bu veriler, 10 saniye sonra, hidrojen peroksit konsantrasyonunun litre başına 0.250 mol'dan litre başına 0.226 mol'e düştüğünü göstermektedir. Oran denklemi sonra olur
oran = - (1 ÷ 2) d ÷ dt = - (1 ÷ 2) (0.226 - 0.250) ÷ 10 = 0.0012 M / s.
Bu değer, reaksiyonun başlangıç oranını temsil eder.