Les constantes de vitesse indiquent la vitesse d'une réaction, vous permettant de savoir à quelle vitesse ou à quelle vitesse un ingrédient de la réaction sera consommé par unité de volume. Plus la constante de vitesse est élevée, plus la réaction se déroulera rapidement et plus un ingrédient spécifique sera consommé rapidement. Les unités d'une constante de vitesse sont la quantité de réactif consommé divisée par le temps et le volume total de réaction. Comme il y a plus d'un réactif dans une réaction, il est possible de calculer différentes constantes de vitesse pour la même réaction.
Calculer le volume où se produit la réaction. La réaction de combustion dans cet exemple a lieu dans une fusée cylindrique de 90 centimètres de long et 72 centimètres de diamètre. Le volume de ce cylindre est égal à Pi fois le carré du rayon multiplié par la longueur, soit 3,14 fois 1296 centimètres carrés fois 90 centimètres. Le volume est égal à 366 400 centimètres cubes, soit 0,3664 mètres cubes.
Calculer le taux de consommation des réactifs. Les résultats de l'exemple d'expérience ont montré que 180 kilogrammes d'eau étaient créés par seconde. L'équation de la réaction chimique indique qu'une molécule d'oxygène, ou deux atomes d'oxygène, est utilisée pour créer deux molécules d'eau. On peut donc dire que 180 divisé par 2, soit 90 kilogrammes de molécules d'oxygène ont été consommés par seconde dans la réaction. Une molécule d'hydrogène, ou deux atomes d'hydrogène, sont utilisés pour créer une molécule d'eau, donc 180 kilogrammes de molécules d'hydrogène ont été consommés par seconde.
Calculer la constante de vitesse en termes d'oxygène par mètre cube en divisant le taux de consommation d'oxygène par le volume de réaction: 90 kg/s divisé par 0,3664 équivaut à 245,6. Par conséquent, la constante de vitesse de cette réaction est de 245,6 kilogrammes d'oxygène par seconde par cube mètre.
Calculez la constante de vitesse en termes d'hydrogène par mètre cube en divisant 180 kilogrammes par 0,3664. Par conséquent, la constante de vitesse de cette réaction est de 491,3 kilogrammes d'hydrogène par seconde par mètre cube. Chaque constante de vitesse est valide car elle est calculée en utilisant un réactif différent comme base.
Les références
- Génie des réactions chimiques, 3e éd.; Octave Levenspiel
- Éléments de génie des réactions chimiques, 4e éd.; H. Scott Fogler
A propos de l'auteur
Joshua Bush écrit depuis Charlottesville, en Virginie, depuis 2006, spécialisé dans les sciences et la culture. Il est l'auteur de plusieurs articles dans des revues scientifiques à comité de lecture dans le domaine de l'ingénierie tissulaire. Bush est titulaire d'un doctorat. en génie chimique de la Texas A&M University.
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