Stała szybkości reakcji


Stała szybkości reakcji w encyklopedii

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Stała szybkości reakcji – współczynnik proporcjonalności k w równaniu kinetycznym reakcji chemicznej[1][2]:

szybkość reakcji = k[A]n[B]m[C]p[D]q...

Zależność stałej szybkości reakcji od temperatury opisuje równanie Arrheniusa[1][3]:

k = A exp ( E a R T ) {\displaystyle k=A\exp \left(-{\frac {E_{a}}{R\cdot T}}\right)}

gdzie A – czynnik przedwykładniczy Arrheniusa, Eaenergia aktywacji Arrheniusa, Rstała gazowa, T – temperatura w kelwinach

Dla wielu prostych reakcji odwracalnych stosunek stałych szybkości reakcji biegnących w prawo (k1) i w lewo (k−1) jest stałą równowagi K tej reakcji[2]:

K = k 1 k 1 {\displaystyle K={\frac {k_{1}}{k_{-1}}}}

Symbole i jednostki | edytuj kod

Stała szybkości reakcji oznaczana jest zwykle symbolem k lub kn, gdzie n oznacza rząd reakcji. Indeks dolny może też oznaczać numer etapu w przypadku reakcji wieloetapowych[4].

Jednostkę stałej szybkości reakcji determinuje postać równania kinetycznego, tak aby szybkość reakcji wyrażona była w [mol·dm−3·s−1. Zależność jednostki od zewnętrznego rzędu reakcji chemicznej przedstawia wzór ogólny[5]:

k n = (dm³) n 1 mol n 1 s {\displaystyle [k_{n}]=\left[{\frac {{\text{(dm³)}}^{n-1}}{{\text{mol}}^{n-1}\cdot {\text{s}}}}\right]}

gdzie n – zewnętrzny rząd reakcji

Przykładowe jednostki dla rzędów od 0 do III:

0 rząd: k 0 = mol dm³ s {\displaystyle [k_{0}]=\left[{\frac {\text{mol}}{{\text{dm³}}\cdot {\text{s}}}}\right]} I rząd: k 1 = 1 s {\displaystyle [k_{1}]=\left[{\frac {1}{\text{s}}}\right]} II rząd: k 2 = dm³ mol s {\displaystyle [k_{2}]=\left[{\frac {\text{dm³}}{{\text{mol}}\cdot {\text{s}}}}\right]} III rząd: k 3 = (dm³) 2 mol 2 s {\displaystyle [k_{3}]=\left[{\frac {{\text{(dm³)}}^{2}}{{\text{mol}}^{2}\cdot {\text{s}}}}\right]}

Przypisy | edytuj kod

  1. a b J. Szarawara, J. Skrzypek: Podstawy inżynierii reaktorów chemicznych, rozdziały IV.3.a i IV.3.c. Warszawa: WNT, 1980.
  2. a b Louis P. Hammett: Fizyczna chemia organiczna. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1976, s. 56-59.
  3. Clive McKee, Michael Mortimer: The effect of temperature on the rate of a chemical reaction. W: Michael Mortimer, Peter Taylor (red.): Chemical Kinetics and Mechanism. Royal Society of Chemistry, 2002, s. 66. DOI: 10.1039/9781847557803-00065. ISBN 978-1-84755-780-3.
  4. Richard A.Y. Jones: Fizyczna chemia organiczna. Mechanizmy reakcji chemicznych. Warszawa: PWN, 1988, s. 24-27.
  5. Klaus Schwetlick: Kinetyczne metody badania mechanizmów reakcji. Warszawa: PWN, 1975.
Na podstawie artykułu: "Stała szybkości reakcji" pochodzącego z Wikipedii
OryginałEdytujHistoria i autorzy