If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Εάν είστε πίσω από ένα web φίλτρο, παρακαλούμε να βεβαιωθείτε ότι οι τομείς *. kastatic.org και *. kasandbox.org δεν είναι αποκλεισμένοι.

Κύριο περιεχόμενο

Απομαγνητοφώνηση βίντεο

Η ταχύτητα μιας χημικής αντίδρασης ορίζεται ως η μεταβολή της συγκέντρωσης ενός αντιδρώντος ή προϊόντος προς τη μεταβολή του χρόνου, η συγκέντρωση είναι σε moles/L ή Μ και ο χρόνος σε s (δευτερόλεπτα) Εκφράζουμε την ταχύτητα μιας αντίδρασης σε Μ ανά s M ανά s , όπως λέμε μέτρα ανά δευτερόλεπτο m/s αν θυμηθούμε τη φυσική μας που είναι η μονάδα ταχύτητας Η μέση ταχύτητα ισούται με την μεταβολή του x προς τη μεταβολή του χρόνου, σκεπτόμενοι την μέση ταχύτητα βοηθά να κατανοήσουμε τον ορισμό της ταχύτητας της αντίδρασης. Αν το εφαρμόσουμε σε μια πολύ απλή αντίδραση, Έτσι έχουμε ένα αντιδρών Α, που γίνεται ένα προϊόν Β. Ας πούμε ότι σε χρόνο μηδέν ξεκινούμε με αρχική συγκέντρωση του Α 1,00 Μ, και το Α δεν έχει γίνει ακόμα Β. Σε χρόνο 0 η συγκέντρωση του Β είναι 0. Ας πούμε ότι περιμένουμε 2 δευτερόλεπτα. Περιμένουμε 2 δευτερόλεπτα, και μετρούμε την συγκέντρωση του Α. Προφανώς η συγκέντρωσης του Α θα μειωθεί αφού το Α μετατρέπεται σε Β. Ας πούμε ότι η συγκέντρωση του Α γίνεται 0,98 Μ. Χάσαμε 0,02Μ από τη συγκέντρωση του Α. Αυτό μετατρέπεται σε, αφού Α γίνεται Β μετά απο 2 s, η συγκέντρωση του Β θα είναι 0,02 Μ. Σωστά, αφού το Α γίνεται Β. Οπότε αυτή είναι η συγκέντρωση του Β μετά 2s Αν θέλουμε την μέση ταχύτητα αντίδρασης εδώ, βάζουμε τον ορισμό για την ταχύτητα αντίδρασης. Μεταβολή της συγκέντρωσης, ας κάνουμε την μεταβολή για το προϊόν, προς την μεταβολή του χρόνου. Έτσι, η ταχύτητα ισούται με την μεταβολή στη συγκέντρωση του προϊόντος, είναι τελική συγκέντρωση μείον την αρχική συγκέντρωση. Η τελική συγκέντρωση είναι 0,02. Γράφουμε εδώ 0,02, και αφαιρούμε την αρχική συγκέντρωση του προϊόντος που είναι 0. Άρα 0,02-0 προς τη μεταβολή του χρόνου. Είναι τελικός χρόνος μείον αρχικός χρόνος, δηλαδή 2-0. Η ταχύτητα της αντίδρασης, η μέση ταχύτητα της αντίδρασης, είναι ίση με 0,02 προς 2, που είναι 0,01 Μ/s. Έτσι αυτή είναι η μέση ταχύτητα αντίδρασης από χρόνο 0 μέχρι τα 2 s Θα μπορούσαμε να κάνουμε το ίδιο για το Α, σωστά άρα θα μπορούσαμε αντί να ορίσουμε την ταχύτητα αντίδρασης με την παραγωγή του Β, να την ορίσουμε με την κατανάλωση του Α. Έτσι η ταχύτητα θα ήταν ίση με, σωστά τη μεταβολή της συγκέντρωσης τουΑ. την τελική συγκέντρωση του Α, που είναι 0,98 μείον την αρχική συγκέντρωση του Α και η αρχική συγκέντρωση του Α είναι 1,00 Άρα 0,98-1,00, και αυτό είναι προς τον τελικό χρόνο μείον τον αρχικό χρόνο, δηλαδή 2-0. Αυτό μας δίνει -0,02. -0,02 εδώ. προς 2, και μας δίνει αρνητική ταχύτητα αντίδρασης, αλλά στη χημεία, η ταχύτητα είναι θετική ποσότητα. Άρα χρειαζόμαστε ένα μείον. Πρέπει να βάλουμε το μείον εδώ γιατί ένα αρνητικό σύμβολο θα μας δώσει θετική ταχύτητα. Έτσι παίρνουμε 0,02 προς 2, που είναι φυσικά 0,01 Μ/s Παίρνουμε λοιπόν θετική ταχύτητα αντίδρασης Οπότε μπορούμε να υπολογίσουμε τη μέση ταχύτητα αντίδρασης με την κατανάλωση του Α και το σχηματισμό του Β, και μπορούμε να το κάνουμε πιο γενικό Θα πούμε ότι η ταχύτητα ισούται με, τη μεταβολή της συγκέντρωσης του Α προς τη μεταβολή του χρόνου, αλλά πρέπει να βάλουμε ένα πλην. Βάζουμε το πλην για να πάρουμε θετική τιμή ταχύτητας. Έτσι η ταχύτητα ισούται με την αρνητική μεταβολή της συγκέντρωσης του Α προς τη μεταβολή του χρόνου, και ισούται με , σωστά, τη μεταβολή συγκέντρωσης του Β προς τη μεταβολή του χρόνου, και δεν χρειαζόμαστε το πλην γιατί είδαμε ήδη στους υπολογισμούς ότι παίρνουμε θετική τιμή ταχύτητας. Να δύο διαφορετικοί τρόποι για να εκφράσουμε την ταχύτητα αντίδρασης. Εδώ το έγραψα με πιο γενικούς όρους. Ας δούμε μια πιο πολύπλοκη αντίδραση. Έχουμε την ισοσταθμισμένη εξίσωση για την αποσύνθεση του πεντοξειδίου του αζώτου σε διοξείδιο αζώτου και οξυγόνο. Ας πούμε ότι το οξυγόνο σχηματίζεται με ταχύτητα 9 επί 10 στην -6 Μ/s. Οπότε ποια είναι η ταχύτητα σχηματισμού διοξειδίου του αζώτου; Αν κοιτάξουμε στην ισοσταθμισμένη εξίσωση για κάθε 1 mole οξυγόνου που σχηματίζεται σχηματίζονται 4 moles διοξειδίου του αζώτου Απλά πολλαπλασιάζουμε την ταχύτητα σχηματισμού του οξυγόνου με 4, και μας δίνει, μας δίνει 3,6 επί 10 στην -5 Μ/s. Έτσι το ΝΟ2 σχηματίζεται 4 φορές πιο γρήγορα από το Ο2. Και το Ν2Ο5; Το Ν2Ο5. Δείτε τις αναλογίες των mole. Για κάθε 1 mole οξυγόνου που σχηματίζεται χάνουμε 2 moles Ν2Ο5. Έτσι ξεκινάμε με την ταχύτητα σχηματισμού του Ο2, επειδή η αναλογία mole είναι 1 προς 2 , πρέπει να πολλαπλασιάσουμε με 2, και επειδή χάνουμε Ν2Ο5 βάζουμε πλην εδώ. Οπότε μας δίνει -1,8 επί 10 στην -5 Μ ανά s. To N2O5 εξαφανίζεται με διπλάσια ταχύτητα από αυτή που εμφανίζεται το Ο2. Ας σκεφτούμε την ταχύτητα της αντίδρασης. Η ταχύτητα της αντίδρασης ισούται με, μπορούμε να πούμε ότι είναι ίση με την εμφάνιση του Ο2, σωστά. Ή ίση με 9,0 επί 10 στην -6 Μ/s, μπορούμε να γράψουμε εδώ. Η ταχύτητα είναι ίση με τη μεταβολή στη συγκέντρωση του Ο2 προς τη μεταβολή του χρόνου. Εντάξει, και αν θέλουμε να την εκφράσουμε με σε σχέση με το σχηματισμό του ΝΟ2. Λοιπόν, ο σχηματισμός ΝΟ2 ήταν 3,6 επί 10 στην -5. Εντάξει, άρα είναι 3,6 επί 10 στην -5. Σκεφτείτε μόνοι σας, με τι πρέπει να πολλαπλασιάσουμε τον αριθμό αυτό για να πάρουμε αυτό το νούμερο; Αφού ο αριθμός είναι 4 φορές του αριθμού στα αριστερά, πρέπει να πολλαπλασιάσω με 1 δια 4. Οπότε εδώ, εδώ αν μιλάμε για μεταβολή στη συγκέντρωση του ΝΟ2 προς τη μεταβολή του χρόνου, για να βρούμε την ίδια ταχύτητα, πρέπει να πολλαπλασιάσουμε με 1 δια 4. Τελικά ας σκεφτούμε, ας σκεφτούμε σχετικά με το Ν2Ο5. Είπαμε ότι καταναλώνεται με -1,8 επί 10 στην -5 . Οπότε πάλι, με τι πρέπει να πολλαπλασιάσουμε αυτόν τον αριθμό για να πάρουμε 9,0 επί 10 στην -6; Αυτόν τον αριθμό, σωστά, με όρους μεγέθους ήταν διπλάσιος άρα πρέπει να το πολλαπλασιάουμε με 0,5. Πρέπει να διώξουμε το πλην επειδή οι ταχύτητες αντίδρασης είναι θετικές ποσότητες. Χρειάζομαι ένα πλην εδώ. Τι θα μου δώσει, σωστά, μου δίνει 9,0 επί 10 στην -6. Μπορώ να εκφράσω την ταχύτητα, αν θέλω να εκφράσω την ταχύτητα με όρους κατανάλωσης Ν2Ο5, θα έγραφα τη μεταβολή του Ν2, αυτό θα είναι η μεταβολή του Ν2Ο5 προς τη μεταβολή του χρόνου, και πρέπει να βάλε ένα -0,5 εδώ. Τώρα που βρήκαμε πως να εκφράσουμε την ταχύτητα, βλέπουμε την ισοσταθμισμένη εξίσωση, Εδώ έχουμε 2 για το Ν2Ο5, και βλέπουμε που μπαίνει το 2 εδώ για να εκφράσει την ταχύτητα. Για το ΝΟ2, σωστά, είχαμε 4 για συντελεστή. Οπότε πάει 4 εδώ, και για το Ο2, για το Ο2 εδώ, ας βάλω πράσινο, είχαμε 1. Θα μπορούσα να έγραφα 1 προς 1, για να δείξω το μοτίβο έκφρασης της ταχύτητας.