Hastighetskonstanter förmedlar reaktionens hastighet, så att du vet hur snabbt eller långsamt en ingrediens i reaktionen kommer att konsumeras per volymenhet. Ju högre hastighetskonstant, desto snabbare kommer reaktionen att fortgå och desto snabbare konsumeras en specifik ingrediens. Enheterna med en hastighetskonstant är mängden förbrukad reaktant dividerat med tid och total reaktionsvolym. Eftersom det finns mer än en reaktant i någon reaktion är det möjligt att beräkna olika hastighetskonstanter för samma reaktion.
Beräkna volymen där reaktionen äger rum. Förbränningsreaktionen i detta exempel äger rum i en cylindrisk raket som är 90 centimeter lång och 72 centimeter i diameter. Volymen på denna cylinder är lika med Pi gånger radiens kvadrat multiplicerat med längden, eller 3,14 gånger 1296 kvadratcentimeter gånger 90 centimeter. Volymen är lika med 366400 kubikcentimeter, eller 0,3664 kubikmeter.
Beräkna reaktanternas förbrukningshastighet. Resultaten från exempelexperimentet visade att 180 kilo vatten skapades per sekund. Den kemiska reaktionsekvationen säger att en molekyl syre eller två syreatomer används för att skapa två molekyler vatten. Därför kan vi säga att 180 dividerat med 2 eller 90 kg syremolekyler konsumerades per sekund i reaktionen. En molekyl väte eller två väteatomer används för att skapa en molekyl vatten, så 180 kg vätemolekyler konsumerades per sekund.
Beräkna hastighetskonstanten i termer av syre per kubikmeter genom att dividera syreförbrukningshastigheten med reaktionsvolymen: 90 kg / s dividerat med 0,3664 är lika med 245,6. Därför är hastighetskonstanten för denna reaktion 245,6 kg syre per sekund per kubik meter.
Beräkna hastighetskonstanten i termer av väte per kubikmeter genom att dividera 180 kg med 0,3664. Därför är hastighetskonstanten för denna reaktion 491,3 kg väte per sekund per kubikmeter. Varje hastighetskonstant är giltig eftersom den beräknas med hjälp av en annan reaktant som bas.
Referenser
- Chemical Reaction Engineering, 3: e upplagan; Oktav Levenspiel
- Elements of Chemical Reaction Engineering, 4: e upplagan; H. Scott Fogler
Om författaren
Joshua Bush har skrivit från Charlottesville, Va, sedan 2006 och specialiserat sig på vetenskap och kultur. Han har författat flera artiklar i peer-reviewed vetenskapliga tidskrifter inom vävnadsteknik. Bush har en doktor D. i kemiteknik från Texas A&M University.
Fotokrediter
Fotodisk / Fotodisk / Getty Images
