Konstanty rýchlosti vyjadrujú rýchlosť reakcie a informujú vás, ako rýchlo alebo pomaly sa ingrediencia v reakcii spotrebuje na jednotku objemu. Čím vyššia je rýchlostná konštanta, tým rýchlejšie bude reakcia prebiehať a tým rýchlejšie sa konkrétna zložka spotrebuje. Jednotky rýchlostnej konštanty sú množstvo spotrebovaného reaktantu vydelené časom a celkovým objemom reakcie. Pretože v akejkoľvek reakcii je viac ako jeden reaktant, je možné pre tú istú reakciu vypočítať rôzne rýchlostné konštanty.
Vypočítajte objem, v ktorom prebieha reakcia. Spaľovacia reakcia v tomto príklade prebieha vo valcovej rakete, ktorá je dlhá 90 centimetrov a má priemer 72 centimetrov. Objem tohto valca sa rovná Pi násobkom štvorca polomeru vynásobeného dĺžkou alebo 3,14 krát 1296 centimetrov štvorcových krát 90 centimetrov. Objem sa rovná 366 400 centimetrom kubickým, čo je 0,3664 metra kubického.
Vypočítajte mieru spotreby reaktantov. Výsledky príkladného experimentu ukázali, že za sekundu vzniklo 180 kilogramov vody. Rovnica chemickej reakcie uvádza, že jedna molekula kyslíka alebo dva atómy kyslíka sa používajú na vytvorenie dvoch molekúl vody. Preto môžeme povedať, že pri reakcii sa spotrebovalo 180 delené 2 alebo 90 kilogramami molekúl kyslíka za sekundu. Jedna molekula vodíka alebo dva atómy vodíka sa používajú na vytvorenie jednej molekuly vody, takže za sekundu sa spotrebovalo 180 kilogramov molekúl vodíka.
Vypočítajte rýchlostnú konštantu ako kyslík na meter kubický vydelením rýchlosti spotreby kyslíka reakčným objemom: 90 kg / s vydelené 0,3664 sa rovná 245,6. Preto je rýchlostná konštanta tejto reakcie 245,6 kilogramu kyslíka za sekundu na kubický meter.
Vypočítajte rýchlostnú konštantu ako vodík na meter kubický vydelením 180 kilogramov 0,3664. Preto je rýchlostná konštanta tejto reakcie 491,3 kilogramu vodíka za sekundu na meter kubický. Každá rýchlostná konštanta je platná, pretože sa počíta s použitím iného reaktantu ako základu.
Referencie
- Chemical Reaction Engineering, 3. vydanie; Octave Levenspiel
- Elements of Chemical Reaction Engineering, 4. vydanie.; H. Scott Fogler
O autorovi
Joshua Bush píše od roku 2006 v Charlottesville vo Washingtone so špecializáciou na vedu a kultúru. Bol autorom niekoľkých článkov v recenzovaných vedeckých časopisoch v oblasti tkanivového inžinierstva. Bush je držiteľom doktorátu D. v chemickom inžinierstve na Texas A&M University.
Fotoúvery
Photodisc / Photodisc / Getty Images
