Kiiruskonstandid annavad teada reaktsiooni kiirusest, andes teada, kui kiiresti või aeglaselt reaktsiooni koostisosa kulub mahuühiku kohta. Mida suurem on kiiruskonstant, seda kiiremini reaktsioon kulgeb ja seda kiiremini konkreetne koostisosa kulub. Kiiruskonstandi ühikud on tarbitud reagendi kogus jagatud aja ja kogu reaktsioonimahuga. Kuna igas reaktsioonis on rohkem kui üks reaktant, on võimalik sama reaktsiooni jaoks arvutada erinevad kiiruskonstandid.
Arvutage ruumala, kus reaktsioon toimub. Põlemisreaktsioon selles näites toimub silindrikujulises raketis, mille pikkus on 90 sentimeetrit ja läbimõõt 72 sentimeetrit. Selle silindri maht võrdub Pi korrutatuna raadiuse ruuduga, korrutatuna pikkusega, või 3,14 korda 1296 ruutsentimeetrit ja 90 sentimeetrit. Maht võrdub 366 400 kuupsentimeetrit ehk 0,3664 kuupmeetrit.
Arvutage reagentide tarbimiskiirus. Näidiskatse tulemused näitasid, et sekundis tekkis 180 kilogrammi vett. Keemilise reaktsiooni võrrand väidab, et ühe vee molekuli loomiseks kasutatakse ühte hapniku molekuli või kahte hapniku aatomit. Seetõttu võime öelda, et reaktsioonis kulus sekundis 180 jagatuna 2-ga ehk 90 kilogrammi hapniku molekule. Ühe veemolekuli loomiseks kasutatakse ühte vesiniku molekuli või kahte vesiniku aatomit, seega kulus sekundis 180 kilogrammi vesiniku molekule.
Kiiruskonstant arvutatakse hapniku kuupmeetri kohta, jagades hapnikutarbimise kiiruse reaktsioonimahuga: 90 kg / s jagatuna 0,3664 võrdub 245,6. Seetõttu on selle reaktsiooni kiiruskonstant 245,6 kilogrammi hapnikku sekundis kuupmeetri kohta meeter.
Arvutage kiiruskonstant vesiniku kuupmeetri kohta, jagades 180 kilogrammi 0,3664-ga. Seetõttu on selle reaktsiooni kiiruskonstant 491,3 kilogrammi vesinikku sekundis kuupmeetri kohta. Iga kiiruskonstant on kehtiv, kuna selle arvutamiseks kasutatakse erinevat reaktiivi.
Viited
- Keemiliste reaktsioonide insener, 3. väljaanne; Octave Levenspiel
- Keemiliste reaktsioonide ehituse elemendid, 4. väljaanne; H. Scott Fogler
Autori kohta
Joshua Bush on alates 2006. aastast kirjutanud Charlottesville'ist, Washingtonist, spetsialiseerunud teadusele ja kultuurile. Ta on koetehnoloogia valdkonna eelretsenseeritud teadusajakirjades kirjutanud mitmeid artikleid. Bushil on doktorikraad. keemiatehnikas Texase A&M ülikoolist.
Foto autorid
Fotodisk / Fotodisk / Getty Images