Hastighedskonstanter formidler hastigheden af en reaktion og fortæller dig, hvor hurtigt eller langsomt en ingrediens i reaktionen forbruges pr. Jo højere hastighedskonstant, jo hurtigere vil reaktionen fortsætte, og jo hurtigere forbruges en bestemt ingrediens. Enhederne med en hastighedskonstant er den forbrugte mængde reaktant divideret med tid og total reaktionsvolumen. Da der er mere end en reaktant i en hvilken som helst reaktion, er det muligt at beregne forskellige hastighedskonstanter for den samme reaktion.
Beregn det volumen, hvor reaktionen finder sted. Forbrændingsreaktionen i dette eksempel finder sted i en cylindrisk raket, der er 90 centimeter lang og 72 centimeter i diameter. Volumenet af denne cylinder er lig med Pi gange kvadratet af radius ganget med længden eller 3,14 gange 1296 kvadratcentimeter gange 90 centimeter. Volumenet er lig med 366.400 kubikcentimeter eller 0,3664 kubikmeter.
Beregn forbrugerhastigheden for reaktanterne. Resultater fra eksempeleksperimentet viste, at der blev skabt 180 kg vand pr. Sekund. Den kemiske reaktionsligning angiver, at et iltmolekyle eller to iltatomer bruges til at skabe to vandmolekyler. Derfor kan vi sige, at 180 divideret med 2 eller 90 kg iltmolekyler blev forbrugt i sekundet i reaktionen. Et molekyle brint eller to brintatomer bruges til at skabe et vandmolekyle, så der forbruges 180 kg brintmolekyler pr. Sekund.
Beregn hastighedskonstanten i form af ilt pr. Kubikmeter ved at dividere iltforbrugshastigheden med reaktionsvolumen: 90 kg / s divideret med 0,3664 er lig med 245,6. Derfor er hastighedskonstanten for denne reaktion 245,6 kg ilt pr. Sekund pr. Kubik måler.
Beregn hastighedskonstanten udtrykt i brint pr. Kubikmeter ved at dividere 180 kg med 0,3664. Derfor er hastighedskonstanten for denne reaktion 491,3 kg brint pr. Sekund pr. Kubikmeter. Hver hastighedskonstant er gyldig, fordi den beregnes ved hjælp af en anden reaktant som basis.
Referencer
- Chemical Reaction Engineering, 3. udgave; Oktav Levenspiel
- Elements of Chemical Reaction Engineering, 4. udgave; H. Scott Fogler
Om forfatteren
Joshua Bush har skrevet fra Charlottesville, Virginia, siden 2006 med speciale i videnskab og kultur. Han har skrevet flere artikler i peer-reviewed videnskabelige tidsskrifter inden for vævsteknik. Bush har en ph.d. i kemiteknik fra Texas A&M University.
Fotokreditter
Fotodisk / Fotodisk / Getty Images