Kas yra cheminė kinetika?

Cheminė kinetika yra cheminių procesų ir reakcijų dažnis. Tai apima sąlygų, turinčių įtakos a greičiui, analizę cheminė reakcija, suprasti reakcijos mechanizmus ir pereinamąsias būsenas bei sudaryti matematinius modelius numatyti ir apibūdinti cheminę reakciją. Cheminės reakcijos greitis paprastai būna vienetų sek^-1tačiau kinetikos eksperimentai gali trukti kelias minutes, valandas ar net dienas.

Taip pat žinomas kaip

Cheminė kinetika taip pat gali būti vadinama reakcijos kinetika arba tiesiog „kinetika“.

Cheminės kinetikos sritis išsivystė iš masinio veikimo dėsnio, kurį 1864 m. Suformulavo Peteris Waage'as ir Cato Guldbergas. Masinio veikimo dėsnis nurodo, kad cheminės reakcijos greitis yra proporcingas reagentų kiekiui. Jokūbas van't Hoffas tyrė cheminę dinamiką. Jo 1884 m. Leidinys „Etudes de dynamique chimique“ paskatino 1901 m. Nobelio chemijos premiją (tai buvo pirmieji Nobelio premijos skyrimo metai). Kai kurios cheminės reakcijos gali apimti sudėtingą kinetiką, tačiau pagrindiniai kinetikos principai yra išmokstami vidurinėse mokyklose ir kolegijose vykstančiose bendrosios chemijos klasėse.

Svarbiausios prekės: Cheminė kinetika

Eksperimentiniai duomenys naudojami norint rasti reakcijos greitį, iš kurio, remiantis masinio veikimo dėsniu, gaunami greičio dėsniai ir cheminės kinetikos greičio konstantos. Įkainių įstatymai leidžia paprasčiausiai apskaičiuoti nulinės eilės reakcijas, pirmosios eilės reakcijas ir antros eilės reakcijos.

• Nulinės eilės reakcijos greitis yra pastovus ir nepriklauso nuo reagentų koncentracijos.
  norma = k
• Pirmos eilės reakcijos greitis yra proporcingas vieno reagento koncentracijai:
  norma = k [A]
• Antros eilės reakcijos greitis yra proporcingas atskiro reagento koncentracijos kvadratui arba dar dviejų reagentų koncentracijos sandaugai.
  norma = k [A]² arba k [A] [B]

Atskirų žingsnių greičio įstatymai turi būti sujungti, kad būtų galima gauti sudėtingesnių cheminių reakcijų įstatymus. Dėl šių reakcijų:

• Yra normą nustatantis žingsnis, kuris riboja kinetiką.
• Arrhenijaus ir Eyringo lygtys gali būti naudojamos eksperimentui nustatyti aktyvacijos energiją.
• Norint supaprastinti normos įstatymą, gali būti taikomi pastovios vertės suderinimai.

Cheminė kinetika prognozuoja, kad cheminės reakcijos greitį padidins veiksniai, kurie padidina reagentai (iki taško), todėl padidėja tikimybė, kad reagentai sąveikaus tarpusavyje. Panašiai galima tikėtis, kad veiksniai, mažinantys reagentų susidūrimo tikimybę, sumažins reakcijos greitį. Pagrindiniai veiksniai, turintys įtakos reakcijos greičiui, yra šie:

• reagentų koncentracija (didėja koncentracija padidina reakcijos greitį)
• temperatūra (pakilusi temperatūra padidina reakcijos greitį iki taško)
• katalizatorių buvimas (katalizatoriai pasiūlyti reakcijos mechanizmą, reikalaujantį žemesnio lygio aktyvacijos energija, todėl esant katalizatoriui padidėja reakcijos greitis)
• fizikinė reagentų būsena (Toje pačioje fazėje esantys reagentai gali liestis dėl šiluminio veikimo, tačiau paviršiaus plotas ir sujaudinimas turi įtakos reakcijoms tarp reagentų skirtingose ​​fazėse)
• slėgis (jei reakcija susijusi su dujomis, padidėja slėgis, padidėja reagentų susidūrimai, padidėja reakcijos greitis)

Atkreipkite dėmesį, kad nors cheminė kinetika gali numatyti cheminės reakcijos greitį, ji nenustato, kokia bus reakcija. Pusiausvyrai prognozuoti naudojama termodinamika.

• Espensonas, J.H. (2002). Cheminė kinetika ir reakcijos mechanizmai (2-asis leidimas). McGraw-Hill. ISBN 0-07-288362-6.
• Guldbergas, C. M.; Waage'as, p. (1864). „Bendradarbiavimo tyrimai“ „Forhandlinger i Videnskabs-Selskabet i Christiania“
• Gorbanas, A. N.; Yablonskis. G. S. (2015). Trys cheminės dinamikos bangos. Natūralių reiškinių matematinis modeliavimas 10(5).
• Laidleris, K. Dž. (1987). Cheminė kinetika (3-asis leidimas). Harper ir Row. ISBN 0-06-043862-2.
• Steinfeldas Dž. I., Francisco J. S.; Pagirkite W. L. (1999). Cheminė kinetika ir dinamika (2-asis leidimas). „Prentice-Hall“. ISBN 0-13-737123-3.