반응 속도

반응 속도는 단위 시간당 반응제 또는 제품의 양이 변화합니다. 따라서 반응 속도는 반응제 또는 제품 양과 관련될 수 있는 일부 특성의 시간 의존성을 측정하여 결정됩니다. 예를 들어, 기체 물질을 소비하거나 생산하는 반응의 비율은 부피 또는 압력의 변화를 측정하여 편리하게 결정됩니다.

반응물질 및 제품의 농도 변화에 대한 수학적 표현은 시간이 지남에 따라 반응에 대한 속도 표현이다. 괄호는 어금니 농도를 나타내고 심볼 델타(Δ)는 “변경”을 나타냅니다.

예를 들어, 과산화수소의 농도, H₂O_2,수성 용액에서 방정식에 따라 분해됨에 따라 시간이 지남에 따라 천천히 변경됩니다.

과산화수소분해속도는 농도의 변화율측면에서 발현될 수 있다.

따라서[_H2O2]t1은 t_1시에과산화수소의 어금니 농도를 나타낸다. 마찬가지로,_[H2O2]t2는 나중에 과산화수소의 어금니 농도를 나타내며 t_2; 및 Δ[H 2 O_2]는시간 간격 Δt 동안 과산화수소의 어금니 농도의 변화를 나타낸다 (즉, t₂ – t_1). 반응이 진행됨에 따라 반응 농도가 감소하기 때문에 Δ[H_2O2]는음수입니다. 반응 속도는, 규칙에 의해, 긍정적 인 양, 그래서 농도의 이 부정적인 변화는 -1곱됩니다.

평균 반응 속도 및 즉각적인 반응 속도

반응 속도는 반응이 진행됨에 따라 시간과 감소에 따라 다릅니다. 시간 간격에 걸쳐 평균 반응 속도는 반응 속도가 변화하는이 기간의 시작과 끝에 농도를 사용하여 계산 될 수있다. 어떤 특정 시간에, 반응이 진행되는 속도는 그것의 즉각적인 비율로 알려져 있습니다. 반응이 시작될 때 “시간 제로”에서 반응의 즉각적인 속도는 초기 속도입니다.

반응의 즉각적인 속도는 두 가지 방법 중 하나에 의해 결정될 수 있다. 실험 조건이 짧은 시간 간격에 걸쳐 농도 변화를 측정할 수 있도록 허용하는 경우 평균 속도계산은 즉각적인 속도의 합리적으로 양호한 근사치를 제공합니다. 또는 그래픽 프로시저를 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 과산화수소 분해 예에서는, 시간에 대한 과산화수소의 농도를 플로팅함으로써,_{H2 O2의}분해의 즉각적인 분해 속도는 그 때 곡선에 그려진 접선의 경사로부터 언제든지‘t’를계산할 수 있다.

이 그래프는 H 2_O2의1.000 M 솔루션에 대한 농도 대 시간 플롯을 보여줍니다. 언제든지 속도는 해당 시간에 곡선에 접선선의 기울기의 음수와 같습니다. 접선은 t = 0h (“초기 속도”) 및 t = 12 h (12 h에서 “즉각적인 속도”)로 표시됩니다.

상대반응비율

반응의 속도는 임의의 반응또는 제품의 농도의 변화로 표현될 수 있다. 주어진 반응에 대해, 이러한 속도 표현은 모두 반응 stoichiometry에 따라 서로 관련이 있습니다. 일반적인 반응의속도 A∞ b B는A의 농도감소 또는 B의 농도 증가 측면에서 발현될 수 있다. 이 두 속도 표현은 반응의 stoichiometry에 의해 관련됩니다, 여기서:

음수 기호는 두 가지 양 변경의 반대 징후를 설명하는 요인으로 포함되었습니다 (제품 양이 증가하는 동안 반응량은 감소합니다).

이 텍스트는 Openstax, Chemistry 2e, 12장 소개 및 오픈탁스, 화학 2e, 섹션 12.1: 화학 반응 비율에서 채택됩니다.