速度定数は反応の速度を伝え、反応の成分が単位体積あたりにどれだけ速くまたは遅く消費されるかを知らせます。 速度定数が高いほど、反応の進行が速くなり、特定の成分の消費が速くなります。 速度定数の単位は、消費された反応物の量を時間と総反応量で割ったものです。 どの反応にも複数の反応物が存在するため、同じ反応に対して異なる速度定数を計算することができます。
反応が起こる体積を計算します。 この例の燃焼反応は、長さ90センチ、直径72センチの円筒形ロケットで起こります。 この円柱の体積は、円周率に半径の2乗に長さを掛けたもの、つまり3.14×1296平方センチメートル×90センチメートルに等しくなります。 体積は366,400立方センチメートル、つまり0.3664立方メートルに相当します。
反応物の消費率を計算します。 実験例の結果は、毎秒180キログラムの水が生成されることを示しました。 化学反応方程式は、1分子の酸素または2つの酸素原子が2分子の水を生成するために使用されることを示しています。 したがって、180を2で割ると、1秒あたり90キログラムの酸素分子が反応で消費されたと言えます。 1分子の水素または2つの水素原子を使用して1分子の水を生成するため、1秒間に180キログラムの水素分子が消費されました。
酸素消費率を反応量で割って、1立方メートルあたりの酸素に関する速度定数を計算します：90 kg / sを0.3664で割ると245.6になります。 したがって、この反応の速度定数は、1立方秒あたり1秒あたり245.6キログラムの酸素です。 メーター。
180キログラムを0.3664で割って、1立方メートルあたりの水素の速度定数を計算します。 したがって、この反応の速度定数は、1立方メートルあたり1秒あたり491.3キログラムの水素です。 異なる反応物を基準として計算されるため、各速度定数は有効です。
参考文献
- 化学反応工学、第3版; Octave Levenspiel
- 化学反応工学の要素、第4版; H。 スコットフォグラー
著者について
Joshua Bushは、2006年からバージニア州シャーロッツビルで、科学と文化を専門に執筆しています。 彼は、組織工学の分野で査読付きの科学ジャーナルにいくつかの記事を執筆しています。 ブッシュは博士号を取得しています。 テキサスA＆M大学で化学工学を専攻。
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