Шта је хемијска кинетика?

Хемијска кинетика је проучавање хемијских процеса и брзина реакција. Ово укључује анализу услова који утичу на брзину од а хемијска реакција, разумевање реакционих механизама и прелазних стања и формирање математичких модела за предвиђање и описивање хемијске реакције. Брзина хемијске реакције обично има јединице од сец^-1међутим, кинетички експерименти могу трајати неколико минута, сати или чак дана.

Такође познат као

Хемијска кинетика се такође може назвати реакцијска кинетика или једноставно „кинетика“.

Поље хемијске кинетике развило се из закона масовног деловања, који су 1864. формулисали Петер Вааге и Цато Гулдберг. Закон масовног деловања каже да је брзина хемијске реакције пропорционална количини реактаната. Јацобус ва'т Хофф проучавао је хемијску динамику. Његова публикација "Етудес де динамикуе цхимикуе" из 1884. довела је до Нобелове награде за хемију 1901. (која је била прва година када је Нобелова награда додељена). Неке хемијске реакције могу укључивати компликовану кинетику, али основни принципи кинетике се уче на средњим школама и факултетима из опште хемије.

Кључни поступци: хемијска кинетика

Експериментални подаци користе се за проналажење стопе реакција из којих се примењују закони масних дејстава и константе брзине хемијске кинетике. Закони о стопи омогућавају једноставне прорачуне за реакције нула реда, реакције првог реда и реакције другог реда.

• Брзина реакције нула реда је константна и неовисна о концентрацији реактаната.
  стопа = к
• Брзина реакције првог реда пропорционална је концентрацији једног реактаната:
  стопа = к [А]
• Брзина реакције другог реда има стопу пропорционалну квадрату концентрације једног реактанта или производ концентрације два реактанта.
  стопа = к [А]² или к [А] [Б]

Закони за оцену појединачних корака морају се комбиновати да би се добили закони за сложеније хемијске реакције. За ове реакције:

• Постоји корак одређивања брзине који ограничава кинетику.
• Арренијева једначина и Ејрингове једначине могу се користити за експериментално одређивање енергије активирања.
• Да би се поједноставио закон о стопама, могу се применити стабилна стања.

Хемијска кинетика предвиђа да ће брзина хемијске реакције бити повећана факторима који повећавају кинетичку енергију реактанти (до тачке), што доводи до повећане вероватноће да ће реактанти међусобно комуницирати. Слично томе, може се очекивати да ће фактори који смањују вјеројатност да се реактанти сударају један с другим смањили брзину реакције. Главни фактори који утичу на брзину реакције су:

• концентрација реактаната (повећање концентрација повећава брзину реакције)
• температура (повећање температуре повећава брзину реакције, до тачке)
• присуство катализатора (катализатори нуде механизму реакције механизам који захтева ниже енергија активације, па присуство катализатора повећава брзину реакције)
• физичко стање реактаната (реактанти у истој фази могу доћи у контакт топлотним деловањем, али површина и агитација утичу на реакције између реактаната у различитим фазама)
• притисак (за реакције које укључују гасове, подизање притиска повећава сударе између реактаната, повећавајући брзину реакције)

Имајте на уму да иако хемијска кинетика може предвидети брзину хемијске реакције, она не одређује у којој се мери реакција одвија. Термодинамика се користи за предвиђање равнотеже.

• Еспенсон, Ј.Х. (2002). Хемијска кинетика и механизми реакције (2. изд.). МцГрав-Хилл. ИСБН 0-07-288362-6.
• Гулдберг, Ц. М.; Вааге, П. (1864). „Студије о сродности“ Форхандлингер и Виденскабс-Селскабет и Цхристианиа
• Горбан, А. Н.; Иаблонски. Г. С. (2015). Три таласа хемијске динамике. Математичко моделирање природних појава 10(5).
• Лаидлер, К. Ј. (1987). Хемијска кинетика (3. изд.). Харпер анд Ров. ИСБН 0-06-043862-2.
• Стеинфелд Ј. И., Францисцо Ј. С.; Хасе В. Л. (1999). Хемијска кинетика и динамика (2. изд.). Прентице-Халл. ИСБН 0-13-737123-3.