Konstante hitrosti sporočajo hitrost reakcije in vam sporočajo, kako hitro ali počasi bo porabljena sestavina v reakciji na enoto prostornine. Višja kot je konstanta hitrosti, hitreje bo reakcija potekala in hitreje se bo določena sestavina zaužila. Enote konstante hitrosti so količina porabljenega reaktanta, deljena s časom in celotnim reakcijskim volumnom. Ker je v kateri koli reakciji več reaktantov, je za isto reakcijo mogoče izračunati različne konstante hitrosti.
Izračunajte prostornino reakcije. Reakcija zgorevanja v tem primeru poteka v cilindrični raketi, ki je dolga 90 centimetrov in premer 72 centimetrov. Prostornina tega valja je enaka Pi, pomnoženi s kvadratom polmera, pomnoženim z dolžino, ali 3,14 krat 1296 kvadratnih centimetrov krat 90 centimetrov. Prostornina je enaka 366.400 kubičnih centimetrov ali 0,3664 kubičnih metrov.
Izračunajte stopnjo porabe reaktantov. Rezultati poskusnega poskusa so pokazali, da je na sekundo nastalo 180 kilogramov vode. Enačba kemijske reakcije navaja, da se za tvorbo dveh molekul vode uporabi ena molekula kisika ali dva kisikova atoma. Zato lahko rečemo, da je bilo v reakciji na sekundo porabljenih 180, deljenih z 2, ali 90 kilogramov molekul kisika. Za ustvarjanje ene molekule vode uporabimo eno molekulo vodika ali dva atoma vodika, zato je bilo na sekundo porabljenih 180 kilogramov molekul vodika.
Izračunajte konstanto hitrosti glede na kisik na kubični meter tako, da stopnjo porabe kisika delite z reakcijsko prostornino: kg / s, deljeno z 0,3664, je enako 245,6. Zato je konstanta hitrosti te reakcije 245,6 kilograma kisika na sekundo na kubik meter.
Izračunajte konstanto hitrosti v smislu vodika na kubični meter tako, da 180 kilogramov delite z 0,3664. Zato je konstanta hitrosti te reakcije 491,3 kilograma vodika na sekundo na kubični meter. Vsaka konstanta hitrosti je veljavna, ker se izračuna kot osnova za uporabo drugega reaktanta.
Reference
- Chemical Reaction Engineering, 3. izdaja; Octave Levenspiel
- Elementi kemijskega reakcijskega inženirstva, 4. izdaja; H. Scott Fogler
O avtorju
Joshua Bush že od leta 2006 piše iz Charlottesvillea v državi VA, specializiran za znanost in kulturo. Je avtor številnih člankov v strokovno pregledanih znanstvenih revijah s področja tkivnega inženirstva. Bush je doktor znanosti iz kemijskega inženirstva na univerzi Texas A&M.
Foto krediti
Photodisc / Photodisc / Getty Images