Константи швидкості передають швидкість реакції, повідомляючи вам, наскільки швидко або повільно буде споживатися інгредієнт в реакції на одиницю об’єму. Чим вище константа швидкості, тим швидше буде протікати реакція і швидше буде споживатися певний інгредієнт. Одиницями константи швидкості є кількість споживаного реагенту, поділена на час та загальний об’єм реакції. Оскільки в будь-якій реакції є більше одного реагенту, можна розрахувати різні константи швидкості для однієї і тієї ж реакції.
Обчисліть об’єм, де відбувається реакція. Реакція горіння в цьому прикладі відбувається в циліндричній ракеті довжиною 90 сантиметрів і діаметром 72 сантиметри. Об'єм цього циліндра дорівнює Пі, помноженому на квадрат радіуса, помноженому на довжину, або 3,14 по 1296 квадратних сантиметрів помноженому на 90 сантиметрів. Обсяг дорівнює 366 400 кубічних сантиметрів, або 0,3664 кубічних метрів.
Обчисліть норму витрати реагентів. Результати прикладного експерименту показали, що за секунду створювалося 180 кілограмів води. Рівняння хімічної реакції свідчить, що одна молекула кисню або два атоми кисню використовуються для створення двох молекул води. Тому ми можемо сказати, що 180 секунд, розділених на 2, або 90 кілограмів молекул кисню споживалося в секунду в реакції. Одна молекула водню або два атоми водню використовуються для створення однієї молекули води, тому за секунду витрачалося 180 кілограмів молекул водню.
Обчисліть константу швидкості в перерахунку на кисень на кубічний метр, поділивши швидкість споживання кисню на реакційний об’єм: 90 кг / с, поділений на 0,3664, дорівнює 245,6. Отже, константа швидкості цієї реакції становить 245,6 кілограма кисню в секунду на кубік метр.
Обчисліть константу швидкості у перерахунку на водень на кубічний метр, поділивши 180 кілограмів на 0,3664. Отже, константа швидкості цієї реакції становить 491,3 кілограма водню в секунду на кубічний метр. Кожна константа швидкості є дійсною, оскільки вона розраховується з використанням іншого реагенту як основи.
Список літератури
- Техніка хімічних реакцій, 3-е видання; Октав Левеншпіл
- Елементи техніки хімічних реакцій, 4-е видання; H. Скотт Фоглер
Про автора
Джошуа Буш пише з Шарлоттсвіля, штат Вірджинія, з 2006 року, спеціалізуючись на науці та культурі. Він є автором кількох статей у рецензованих наукових журналах у галузі тканинної інженерії. Буш отримав ступінь доктора філософії в галузі хімічної інженерії в Техаському університеті A&M.
Фото кредити
Фотодіск / Фотодіск / Getty Images