Constantele de viteză transmit viteza unei reacții, permițându-vă să știți cât de repede sau de lent va fi consumat un ingredient din reacție pe unitate de volum. Cu cât constanta de viteză este mai mare, cu atât reacția va evolua mai repede și cu atât mai repede este consumat un anumit ingredient. Unitățile unei constante de viteză sunt cantitatea de reactant consumată împărțită la timp și volumul total de reacție. Deoarece există mai mult de un reactant în orice reacție, este posibil să se calculeze constante de viteză diferite pentru aceeași reacție.
Calculați volumul unde are loc reacția. Reacția de ardere din acest exemplu are loc într-o rachetă cilindrică care are o lungime de 90 de centimetri și un diametru de 72 de centimetri. Volumul acestui cilindru este egal cu Pi ori pătratul razei înmulțit cu lungimea sau de 3,14 ori 1296 centimetri pătrați ori 90 de centimetri. Volumul este egal cu 366.400 centimetri cubi, sau 0.3664 metri cubi.
Calculați rata de consum a reactanților. Rezultatele din exemplul experimentului au arătat că s-au creat 180 de kilograme de apă pe secundă. Ecuația reacției chimice afirmă că o moleculă de oxigen, sau doi atomi de oxigen, este utilizată pentru a crea două molecule de apă. Prin urmare, putem spune că 180 împărțite la 2 sau 90 de kilograme de molecule de oxigen au fost consumate pe secundă în reacție. O moleculă de hidrogen, sau doi atomi de hidrogen, sunt folosite pentru a crea o moleculă de apă, astfel încât 180 de kilograme de molecule de hidrogen au fost consumate pe secundă.
Calculați constanta de viteză în termeni de oxigen pe metru cub împărțind rata consumului de oxigen la volumul de reacție: 90 kg / s împărțit la 0,3664 este egal cu 245,6. Prin urmare, constanta vitezei acestei reacții este de 245,6 kilograme de oxigen pe secundă pe cub metru.
Calculați rata constantă în termeni de hidrogen pe metru cub împărțind 180 de kilograme la 0,3664. Prin urmare, constanta vitezei acestei reacții este de 491,3 kilograme de hidrogen pe secundă pe metru cub. Fiecare constantă de rată este valabilă deoarece este calculată folosind un reactant diferit ca bază.
Referințe
- Ingineria reacțiilor chimice, ediția a III-a; Octave Levenspiel
- Elements of Chemical Reaction Engineering, ediția a IV-a; H. Scott Fogler
Despre autor
Joshua Bush scrie din Charlottesville, Virginia, din 2006, specializându-se în știință și cultură. A scris mai multe articole în reviste științifice evaluate de colegi în domeniul ingineriei țesuturilor. Bush deține un doctorat. în inginerie chimică de la Texas A&M University.
Credite foto
Photodisc / Photodisc / Getty Images