Dinamik. Newton yasaları. Deney, bir optik fiberde ışık darbesinin yüksek negatif grup hızını elde etti. Hız negatif bir değer olabilir mi?

Fiziksel kimya (kimyasal kinetik ve elektrokimya) ile ilgili test soruları

1. Hangi koşullar altında A + B àC kimyasal reaksiyonunun hız sabiti reaksiyon hızına eşittir, yani W = K?

1) temel kimyasal reaksiyonlarda;

2) reaksiyona giren bileşenler gaz fazında olduğunda;

3) reaksiyona giren bileşenlerin konsantrasyonları birliğe eşit olduğunda,

yani CA = CB = 1;

4) reaksiyon arayüzde meydana geldiğinde;

5) Hız sabiti reaksiyon hızına eşit olamaz.

2. Kimyasal reaksiyonun hız sabitinin fiziksel anlamı nedir?

1) hız sabiti, gaz fazında meydana gelirse kimyasal reaksiyonun hızına eşittir;

2) reaktanların konsantrasyonları birliğe eşitse hız sabiti kimyasal reaksiyonun hızına eşittir;

3) hız sabiti, faz sınırında meydana gelirse reaksiyon hızına eşittir;

4) hız sabitinin hiçbir fiziksel anlamı yoktur;

5) hız sabiti, temel, tek aşamalı kimyasal reaksiyonların hızına eşittir.

3. Bir kimyasal reaksiyonun hız sabiti nedir?

1) hız sabiti, temel, tek aşamalı bir reaksiyonun spesifik hızıdır;

2) hız sabiti, gaz fazında meydana gelen bir kimyasal reaksiyonun hızıdır;

3) hız sabiti, faz sınırında meydana gelen kimyasal reaksiyonun hızıdır;

4) hız sabiti, reaktanların konsantrasyonları birliğe eşit olduğunda kimyasal reaksiyonun hızıdır, yani A + B à C reaksiyonu için CA = CB = 1 ve W = K;

5) hız sabiti, reaksiyona giren maddeler ideal gaz molekülleri gibi davrandığında kimyasal reaksiyonun hızıdır.

4. Sıfır dereceli bir kimyasal reaksiyonun hız sabitinin boyutu nedir?

1) kons.-1zaman-1; 2) kons.1 zaman-1; 3) zaman-1;

5) kons.2zaman-1; 5) konsantrasyon-2zaman-1.

5. Birinci dereceden bir kimyasal reaksiyonun hız sabitinin boyutu nedir?

1) kons.-1zaman-1; 2) kons.1zaman-1; 3) zaman-1; 4) kons.-2zaman-1; 5) kons.-1.

6. İkinci dereceden bir kimyasal reaksiyonun hız sabitinin boyutu nedir?

1) kons.-1zaman-1; 2) kons.1zaman-1; 3) zaman-1; 4) kons.-2zaman-1;

5) konsantrasyon - 1 kez - 2.

7. Kimyasal reaksiyonun hızı nedir?

1) kimyasal reaksiyonun hızı, birim zaman ve birim hacim başına reaksiyona giren moleküllerin sayısına göre belirlenir;

2) bir kimyasal reaksiyonun hızı, temel bir kimyasal eylemde reaktanların konsantrasyonundaki bir değişiklikle belirlenir;

3) bir kimyasal reaksiyonun hızı, temel bir kimyasal eylemde başlangıç ​​​​maddesinin konsantrasyonundaki azalmayla belirlenir;

4) kimyasal reaksiyonun hızı, başlangıç ​​​​maddelerinin ve reaksiyon sonucunda elde edilen maddelerin konsantrasyonundaki bir değişiklikle belirlenir;

5) kimyasal reaksiyonun hızı, reaksiyona giren maddelerin konsantrasyonunun çarpımı ile belirlenir.

8. Bir reaksiyonun hızı negatif olabilir mi? A reaksiyonu için W = - dCA/dt girişi ne anlama gelir?à İÇİNDE.

1) evet, hız negatif bir değer olabilir ve bu nedenle giriş

W = - dCA/dt doğru;

2) hız negatif bir değer olamaz ve bu nedenle giriş

W = - dCA/dt doğru değil;

3) oran negatif bir değer olamaz ve giriş, reaksiyon hızının başlangıç ​​maddesinin konsantrasyonundaki azalmayla belirlendiğini gösterir;

4) evet, oran negatif bir değer olabilir ve giriş, reaksiyonun katalizörün yüzeyinde meydana geldiği anlamına gelir;

5) evet, hız negatif bir değer olabilir ve giriş, reaksiyonun faz sınırında meydana geldiği anlamına gelir.

9. Kimyasal kinetiğin temel varsayımı nasıl okunur?

1) kimyasal reaksiyonun hızı yalnızca nihai reaksiyon ürünlerinin konsantrasyonuna bağlıdır;

2) zamanın her anında reaksiyon hızı, bazı tam sayı veya kesirli güçlere yükseltilen reaksiyona giren maddelerin konsantrasyonunun çarpımı ile orantılıdır;

3) reaksiyon hızı, reaksiyona giren tüm maddelerin konsantrasyonunun çarpımı ile doğru orantılıdır;

4) reaksiyon hızı, reaksiyona giren bileşenler ideal gaz molekülleri gibi davrandığında hız sabitidir;

5) reaksiyon hızı, birim yüzey alanı başına reaksiyona giren maddelerin konsantrasyonundaki değişikliktir.

10. Bir reaksiyonun sırası sıfır, kesirli veya negatif olabilir mi?

1) reaksiyonun sırası kesirli ve negatif olamaz, ancak sıfır olabilir;

2) reaksiyon sırası yalnızca pozitif bir sayı olabilir;

3) evet, reaksiyon sırası herhangi bir değeri alabilir;

4) reaksiyon sırası yalnızca negatif ve pozitif tamsayı değerleri alabilir;

5) reaksiyon sırası sıfır olamaz ancak diğer tüm değerler olabilir.

11 . Bir reaksiyonun maddeye göre sırası ve reaksiyonun genel kinetik sırası nedir?

1) bir maddeye göre reaksiyonun sırası, denklemdeki stokiyometrik katsayısıdır ve genel kinetik sıra bunların toplamıdır;

2) belirli bir madde için reaksiyonun sırası, W = gibi bir denklemin içerdiği konsantrasyonun üssüdür ve genel sıra (n), bunların toplamına eşittir, yani n = n1 + n2;

3) belirli bir madde için reaksiyonun sırası, temel bir eyleme katılan moleküllerin sayısıdır ve bunların toplamı, reaksiyonun genel sırasıdır;

4) belirli bir madde için reaksiyonun sırası, temel kinetik denklemde konsantrasyonun yükseltildiği gücün bir göstergesidir ve bunların ürünü, kimyasal reaksiyonun genel sırasıdır;

5) bir maddeye göre reaksiyonun sırası, kimyasal reaksiyonun denklemindeki stokiyometrik katsayısıdır ve ürünleri genel sıradır.

12. Bir reaksiyonun molekülerliği nedir?

1) molekülerlik, bir kimyasal reaksiyonun temel eylemine katılan moleküllerin sayısıdır;

2) molekülerlik, reaksiyon denklemindeki stokiyometrik katsayıların toplamıdır;

3) molekülerlik, birim hacim başına birim zaman başına reaksiyona giren moleküllerin sayısındaki değişikliktir;

4) molekülerlik, temel bir kimyasal eylemde reaksiyona giren moleküllerin sayısındaki bir değişikliktir;

5) molekülerlik deneysel olarak bulunan resmi bir niceliktir.

13. A + B kimyasal reaksiyon hızıà C eşittir 0,12 mol/l× s-1 ve A ve B'nin konsantrasyonları sırasıyla eşittir: A = 0,3 mol/l ve B = 0,2 mol/l. Bu reaksiyonun hız sabiti nedir?

1) 5. 10-2 (mol/1)-1 s-1; 2) 2,0 (mol/l)-1 s-1; 3) 4,2 (mol/1)-1 s-1;

4) 1.6. 10-3 (mol/1)-1 s-1; 5) 3,1 (mol/l)-1 s-1.

14. Kimyasal reaksiyon hızı 2Aà B eşittir 0,48 (mol/l)× s-1 ve A konsantrasyonu 0,4 mol/l'dir. Bu reaksiyonun hız sabiti nedir?

1) 3 (mol/1)-1 s-1; 2) 1,6 (mol/1)-1 s-1; 3) 4,8 (mol/1)-1 s-1;

4) 2,4 (mol/1)-1 s-1; 5) 4 (mol/l)-1 s-1.

15.Kimyasal reaksiyonun mekanizması nedir?

1) ara maddelerin oluşum sürecinin tam bir teorik açıklaması;

2) kimyasal reaksiyonu oluşturan bir dizi aşama;

3) mekanizma, reaksiyon ürünlerinin beklenen verimidir;

4) mekanizma, radikalleri hesaba katan süreçlerin ayrıntılı bir açıklamasıdır;

5) mekanizma, kimyasal bir işlemi gerçekleştirmenin bir yoludur.

16. A + B kimyasal reaksiyon hızıà C eşittir 0,25 (mol/l)× s-1 ve A ve B'nin konsantrasyonları 0,5 mol/l'dir. Kimyasal reaksiyonun hız sabiti nedir?

1) 0,15 (mol/l)-1 s-1; 2) 0,75 (mol/l)-1 s-1; 3) 0,45 (mol/1)-1 s-1;

4) 1,0 (mol/l)-1 s-1; 5) 2,5 (mol/l)-1 s-1.

17. Bir kimyasal reaksiyonun hızı, reaktanların konsantrasyonundan bağımsız olabilir mi? Bu reaksiyonun sırası nedir?

1) reaksiyon hızı her zaman konsantrasyona bağlıdır ve reaksiyonun sırası herhangi bir değer alabilir;

2) evet, eğer kimyasal reaksiyon gaz fazında meydana gelirse ve reaksiyonun sırası yalnızca pozitif bir sayı olabilir;

3) evet, eğer reaksiyon bir katalizör varlığında meydana gelirse ve reaksiyonun sırası negatif ve pozitif değerler alabilirse olabilir;

4) evet, eğer reaksiyon sıfır dereceli bir reaksiyon olarak gerçekleşirse gerçekleşebilir;

5) evet, reaktiflerden birinin konsantrasyonu diğerini aşarsa olabilir ve reaksiyonun sırası kesirli, negatif ve pozitif olabilir.

18. Sıfır dereceli bir reaksiyonun hızı, başlangıç ​​maddesinin konsantrasyonuna bağlı olarak nasıl değişir?

1) sıfır dereceli reaksiyonun hızı konsantrasyona bağlı değildir;

2) böyle bir reaksiyonun hızı artan konsantrasyonla birlikte artar;

3) böyle bir reaksiyonun hızı, artan konsantrasyonla birlikte önce artar ve sonra azalır;

4) böyle bir reaksiyonun hızı, artan konsantrasyonla birlikte zamanla monoton olarak azalır;

5) böyle bir reaksiyonun hızı önce azalır, sonra konsantrasyon azaldıkça artar.

19. Birinci dereceden bir reaksiyonun hız sabiti yarılanma ömrüyle nasıl ilişkilidir?

1) https://pandia.ru/text/80/294/images/image003_2.png" genişlik = "59" yükseklik = "45">.png" genişlik = "65" yükseklik = "45">; 5)kısa kodlar">

Hız ana özelliklerden biridir. Hareketin özünü ifade eder, yani. Duran bir cisim ile hareketli bir cisim arasındaki farkı belirler.

Hızın SI birimi m/sn.

Hızın vektörel bir büyüklük olduğunu unutmamak önemlidir. Hız vektörünün yönü hareketle belirlenir. Hız vektörü her zaman hareketli cismin geçtiği noktada yörüngeye teğetsel olarak yönlendirilir (Şekil 1).

Örneğin hareket halindeki bir arabanın tekerleğini düşünün. Tekerlek döner ve tekerleğin tüm noktaları daire şeklinde hareket eder. Tekerlekten uçan sıçramalar, tekerleğin ayrı ayrı noktalarının hız vektörlerinin yönlerini gösterecek şekilde bu dairelere teğetler boyunca uçacaktır.

Böylece hız, bir cismin hareket yönünü (hız vektörünün yönü) ve hareketinin hızını (hız vektörünün modülü) karakterize eder.

Negatif hız

Bir cismin hızı negatif olabilir mi? Evet, yapabilir. Bir cismin hızı negatif ise bu, cismin seçilen referans sistemindeki koordinat ekseni yönünün tersi yönde hareket ettiği anlamına gelir. Şekil 2 bir otobüsün ve bir arabanın hareketini göstermektedir. Arabanın hızı negatif, otobüsün hızı ise pozitiftir. Hızın işaretinden bahsettiğimizde hız vektörünün koordinat eksenine izdüşümünü kastettiğimiz unutulmamalıdır.

Düzgün ve düzensiz hareket

Genel olarak hız zamana bağlıdır. Hızın zamana bağımlılığının doğası gereği hareket tekdüze veya düzensiz olabilir.

TANIM

Düzgün hareket– bu sabit modül hızına sahip bir harekettir.

Düzensiz hareket durumunda aşağıdakilerden bahsederiz:

“Hız” konusundaki problemlerin çözümüne örnekler

ÖRNEK 1

Egzersiz yapmak Araç, iki yerleşim yeri arasındaki yolculuğun ilk yarısını 90 km/saat, ikinci yarısını ise 54 km/saat hızla kat etti. Arabanın ortalama hızını belirleyin.
Çözüm Bir arabanın ortalama hızını, belirtilen iki hızın aritmetik ortalaması olarak hesaplamak yanlış olur.

Ortalama hızın tanımını kullanalım:

Doğrusal düzgün hareket varsayıldığından, vektörlerin işaretleri ihmal edilebilir.

Arabanın tüm mesafeyi kat etmesi için harcadığı süre:

yolun ilk yarısını tamamlamak için harcanan zaman nerede ve yolun ikinci yarısını tamamlamak için harcanan zamandır.

Toplam hareket, yerleşim alanları arasındaki mesafeye eşittir; .

Bu oranları ortalama hız formülünde yerine koyarsak şunu elde ederiz:

Bireysel bölümlerdeki hızları SI sistemine dönüştürelim:

O halde arabanın ortalama hızı:

(m/sn)

Cevap Arabanın ortalama hızı 18,8 m/s

ÖRNEK 2

Egzersiz yapmak Bir araç 10 saniye boyunca 10 m/s hızla yol aldıktan sonra 2 dakika daha 25 m/s hızla yol almaktadır. Arabanın ortalama hızını belirleyin.
Çözüm Bir çizim yapalım.

Mekanik hareket grafiksel olarak temsil edilir. Fiziksel büyüklüklerin bağımlılığı fonksiyonlar kullanılarak ifade edilir. Belirle

Düzgün hareket grafikleri

İvmenin zamana bağlılığı. Düzgün hareket sırasında ivme sıfır olduğundan, a(t) bağımlılığı zaman ekseni üzerinde uzanan düz bir çizgidir.

Hızın zamana bağımlılığı. Hız zamanla değişmez, v(t) grafiği zaman eksenine paralel düz bir çizgidir.


Yer değiştirmenin (yolun) sayısal değeri, hız grafiğinin altındaki dikdörtgenin alanıdır.

Yolun zamana bağımlılığı. Grafik s(t) – eğimli çizgi.

Hızı s(t) grafiğinden belirleme kuralı: Grafiğin eğim açısının zaman eksenine tanjantı hareket hızına eşittir.

Düzgün hızlandırılmış hareketin grafikleri

İvmenin zamana bağımlılığı.İvme zamanla değişmez, sabit bir değere sahiptir, a(t) grafiği zaman eksenine paralel düz bir çizgidir.

Hızın zamana bağımlılığı. Düzgün hareketle yol doğrusal bir ilişkiye göre değişir. Koordinatlarda. Grafik eğimli bir çizgidir.

v(t) grafiğini kullanarak yolu belirleme kuralı: Bir cismin yolu, hız grafiğinin altındaki üçgenin (veya yamuğun) alanıdır.

v(t) grafiğini kullanarak ivmeyi belirleme kuralı: Bir cismin ivmesi, grafiğin eğim açısının zaman eksenine olan tanjantıdır. Cisim yavaşlarsa ivme negatif olur, grafiğin açısı geniş olur, dolayısıyla komşu açının tanjantını buluruz.


Yolun zamana bağımlılığı. Düzgün ivmeli hareket sırasında yol aşağıdakilere göre değişir:

Basit bir ifadeyle, ivme hızın değişim oranıdır veya birim zamanda hızdaki değişim.

Hızlanma sembolüyle gösterilir A:

a = ΔV/Δt veya a = (V 1 - V 0)/(t 1 - t 0)

Hız gibi ivme de vektörel bir büyüklüktür.

a = ΔV/Δt = (ΔS/Δt)/Δt = ΔS/Δt 2

İvme, mesafenin zamanın karesine bölünmesiyle elde edilir(m/s 2; km/s 2; cm/s 2...)

1. Pozitif ve negatif ivme

Hız gibi ivmenin de bir işareti vardır.

Bir araba hızlanırsa hızı artar ve hızlanma pozitif bir işarete sahiptir.

Bir araba fren yaptığında hızı azalır - hızlanmanın negatif işareti vardır.

Doğal olarak düzgün harekette ivme sıfırdır.

Ancak dikkatli olun! Negatif hızlanma her zaman yavaşlama anlamına gelmez, ancak pozitif hızlanma her zaman hızlanma anlamına gelmez! Hızın (yer değiştirme gibi) vektörel bir büyüklük olduğunu unutmayın. Bilardo topumuza dönelim.

Topun yavaşlayarak hareket etmesine izin verin, ancak negatif yer değiştirme olsun!

Topun hızı azalır ("eksi") ve hız yönde negatif bir değere sahip olur ("eksi"). Sonuç olarak, iki "eksi" bir "artı" - pozitif bir ivme değeri verecektir.

Hatırlamak!

2. Ortalama ve anlık ivme

Hıza benzetilerek ivme şu şekilde ifade edilebilir: ortalama Ve ani.

Ortalama hızlanma son ve başlangıç ​​hızları arasındaki farkın son ve başlangıç ​​zamanları arasındaki farka bölünmesiyle hesaplanır:

bir = (V 1 - V 0)/(t 1 - t 0)

Ortalama ivme, belirli bir zamandaki gerçek (anlık) ivmeden farklıdır. Örneğin fren pedalına sert bir şekilde bastığınızda araç ilk anda büyük bir hızlanma elde eder. Sürücü daha sonra fren pedalını bırakırsa hızlanma azalacaktır.

3. Düzgün ve eşit olmayan ivme

Yukarıda açıklanan frenleme durumu karakterize edilir dengesiz hızlanma- günlük yaşamımızda en yaygın olanıdır.

Ancak aynı zamanda düzgün ivme bunun en çarpıcı örneği ise yer çekiminin hızlanması, eşittir 9,8 m/sn 2, Dünyanın merkezine doğru yönlendirilir ve daima sabittir.

Bazı kimyasal reaksiyonlar neredeyse anında meydana gelir (oksijen-hidrojen karışımının patlaması, sulu bir çözeltide iyon değişim reaksiyonları), diğerleri hızlı bir şekilde (maddelerin yanması, çinkonun asitle etkileşimi) ve diğerleri yavaş yavaş (demirin paslanması, organik kalıntıların çürümesi) meydana gelir. ). Tepkilerin o kadar yavaş olduğu bilinir ki kişi onları fark edemez. Örneğin granitin kuma ve kile dönüşümü binlerce yılda gerçekleşir.

Başka bir deyişle, farklı kimyasal reaksiyonlar meydana gelebilir. hız.

Ama bu nedir reaksiyon hızı? Bu miktarın tam tanımı ve en önemlisi matematiksel ifadesi nedir?

Bir reaksiyonun hızı, bir birim hacimde birim zamanda bir maddenin miktarındaki değişikliktir. Matematiksel olarak bu ifade şu şekilde yazılır:

Nerede N 1 VeN 2 - hacim sisteminde sırasıyla t 1 ve t 2 zamanındaki madde miktarı (mol) V.

Hız ifadesinin önünde hangi artı veya eksi işaretinin (±) görüneceği, bir maddenin (ürün veya reaktan) miktarındaki bir değişikliğe bakıp bakmadığımıza bağlıdır.

Açıkçası, reaksiyon sırasında reaktifler tüketilir, yani miktarları azalır, bu nedenle reaktifler için (n 2 - n 1) ifadesi her zaman sıfırdan küçük bir değere sahiptir. Hız negatif bir değer olamayacağından bu durumda ifadenin önüne eksi işareti koymanız gerekir.

Reaktan değil ürün miktarındaki değişime bakarsak, hızı hesaplamak için ifadeden önce eksi işareti gerekli değildir, çünkü bu durumda (n 2 - n 1) ifadesi her zaman pozitiftir, Çünkü reaksiyonun sonucunda ortaya çıkan ürün miktarı ancak artabilir.

Madde miktar oranı N Bu miktardaki maddenin bulunduğu hacme molar konsantrasyon denir. İLE:

Böylece, molar konsantrasyon kavramını ve bunun matematiksel ifadesini kullanarak reaksiyon hızını belirlemek için başka bir seçenek yazabiliriz:

Reaksiyon hızı, bir birim zamanda kimyasal reaksiyonun bir sonucu olarak bir maddenin molar konsantrasyonundaki değişikliktir:

Reaksiyon hızını etkileyen faktörler

Belirli bir reaksiyonun hızını neyin belirlediğini ve bunun nasıl etkileneceğini bilmek genellikle son derece önemlidir. Örneğin, petrol rafine etme endüstrisi, kelimenin tam anlamıyla, birim zaman başına ürünün her ek yüzde yarımı için savaşıyor. Sonuçta, işlenen büyük miktardaki petrol göz önüne alındığında, yüzde yarım bile büyük bir yıllık mali kârla sonuçlanıyor. Bazı durumlarda bazı reaksiyonların, özellikle de metallerin korozyonunun yavaşlatılması son derece önemlidir.

Peki reaksiyon hızı neye bağlıdır? İşin garibi, birçok farklı parametreye bağlı.

Bu konuyu anlayabilmek için öncelikle kimyasal bir reaksiyon sonucunda ne olduğunu hayal edelim, örneğin:

A + B → C + D

Yukarıda yazılan denklem, A ve B maddesi moleküllerinin birbirleriyle çarpışarak C ve D maddesi moleküllerini oluşturduğu süreci yansıtmaktadır.

Yani reaksiyonun gerçekleşebilmesi için hiç şüphesiz en azından başlangıç ​​​​maddelerinin moleküllerinin çarpışması gereklidir. Açıkçası, birim hacim başına molekül sayısını arttırırsak, kalabalık bir otobüste yolcularla çarpışma sıklığınız yarı boş bir otobüse göre artacağı gibi çarpışma sayısı da artacaktır.

Başka bir deyişle, Reaktanların konsantrasyonu arttıkça reaksiyon hızı artar.

Reaktanlardan bir veya daha fazlasının gaz olması durumunda, gazın basıncı her zaman onu oluşturan moleküllerin konsantrasyonuyla doğru orantılı olduğundan, reaksiyon hızı artan basınçla artar.

Ancak parçacıkların çarpışması reaksiyonun meydana gelmesi için gerekli ancak yeterli olmayan bir durumdur. Gerçek şu ki, hesaplamalara göre, reaksiyona giren maddelerin moleküllerinin makul konsantrasyonlarında çarpışma sayısı o kadar büyüktür ki, tüm reaksiyonların bir anda gerçekleşmesi gerekir. Ancak pratikte bu gerçekleşmez. Sorun ne?

Gerçek şu ki, reaktant moleküllerin her çarpışması mutlaka etkili olmayacaktır. Çarpışmaların çoğu esnektir; moleküller top gibi birbirlerinden sekerler. Bir reaksiyonun gerçekleşebilmesi için moleküllerin yeterli kinetik enerjiye sahip olması gerekir. Reaksiyonun gerçekleşebilmesi için reaksiyona giren maddelerin moleküllerinin sahip olması gereken minimum enerjiye aktivasyon enerjisi denir ve E a ile gösterilir. Çok sayıda molekülden oluşan bir sistemde moleküllerin enerjiye göre dağılımı vardır, bazıları düşük enerjili, bazıları yüksek ve orta enerjilidir. Tüm bu moleküllerin yalnızca küçük bir kısmı aktivasyon enerjisinden daha büyük bir enerjiye sahiptir.

Bir fizik dersinden bildiğiniz gibi sıcaklık aslında bir maddeyi oluşturan parçacıkların kinetik enerjisinin bir ölçüsüdür. Yani bir maddeyi oluşturan parçacıklar ne kadar hızlı hareket ederse sıcaklığı da o kadar yüksek olur. Bu nedenle, açıkçası, sıcaklığı artırarak esas olarak moleküllerin kinetik enerjisini arttırıyoruz, bunun sonucunda E a'yı aşan enerjiye sahip moleküllerin oranı artıyor ve bunların çarpışması kimyasal bir reaksiyona yol açacaktır.

Sıcaklığın reaksiyon hızı üzerindeki olumlu etkisi, 19. yüzyılda Hollandalı kimyager Van't Hoff tarafından ampirik olarak tespit edildi. Araştırmasına dayanarak hâlâ kendi adını taşıyan bir kural formüle etti ve bu kural şu ​​şekilde:

Herhangi bir kimyasal reaksiyonun hızı, sıcaklıktaki 10 derecelik artışla 2-4 kat artar.

Bu kuralın matematiksel gösterimi şu şekilde yazılır:

Nerede V 2 Ve V 1 sırasıyla t 2 ve t 1 sıcaklıklarındaki hızdır ve γ, değeri çoğunlukla 2 ila 4 aralığında yer alan reaksiyonun sıcaklık katsayısıdır.

Çoğunlukla birçok reaksiyonun hızı kullanılarak artırılabilir. katalizörler.

Katalizörler, bir reaksiyonun seyrini tüketilmeden hızlandıran maddelerdir.

Peki katalizörler bir reaksiyonun hızını nasıl arttırır?

Aktivasyon enerjisi E a'yı hatırlayalım. Enerjisi aktivasyon enerjisinden daha düşük olan moleküller, katalizör yokluğunda birbirleriyle etkileşime giremezler. Tıpkı deneyimli bir rehberin bir keşif gezisini doğrudan bir dağın içinden değil, dolambaçlı yolların yardımıyla yönlendirmesi gibi, katalizörler de tepkimenin ilerleyeceği yolu değiştirir; bunun sonucunda, tırmanmak için yeterli enerjiye sahip olmayan yoldaşlar bile bir dağa tırmanacak kadar enerjiye sahip değildir. dağ onun tarafına başka bir tarafa geçebilecektir.

Katalizör reaksiyon sırasında tüketilmemesine rağmen yine de aktif rol alarak reaktiflerle ara bileşikler oluşturur, ancak reaksiyonun sonunda orijinal durumuna geri döner.

Reaksiyon hızını etkileyen yukarıdaki faktörlere ek olarak, reaksiyona giren maddeler arasında bir arayüz varsa (heterojen reaksiyon), reaksiyon hızı aynı zamanda reaktanların temas alanına da bağlı olacaktır. Örneğin, sulu bir hidroklorik asit çözeltisi içeren bir test tüpüne bırakılan bir alüminyum metal granülünü hayal edin. Alüminyum, oksitleyici olmayan asitlerle reaksiyona girebilen aktif bir metaldir. Hidroklorik asit ile reaksiyon denklemi aşağıdaki gibidir:

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2

Alüminyum bir katıdır; bu, hidroklorik asitle reaksiyonun yalnızca yüzeyinde meydana geldiği anlamına gelir. Açıkçası, eğer önce alüminyum granülünü folyoya yuvarlayarak yüzey alanını arttırırsak, asitle reaksiyona girebilecek daha fazla sayıda alüminyum atomu sağlarız. Bunun sonucunda reaksiyon hızı artacaktır. Benzer şekilde, bir katının yüzey alanının arttırılması, onu toz haline getirerek elde edilebilir.

Ayrıca, bir katının gaz halindeki veya sıvı bir maddeyle reaksiyona girdiği heterojen bir reaksiyonun hızı, karıştırma sonucunda genellikle reaksiyon ürünlerinin birikmiş moleküllerinin reaksiyondan uzaklaştırılması nedeniyle karıştırmadan olumlu yönde etkilenir. bölge ve reaktant moleküllerin yeni bir kısmı “içeriye getirilir”.

Son olarak, reaksiyon hızı ve reaktiflerin doğası üzerindeki muazzam etkiye de dikkat edilmelidir. Örneğin, periyodik tabloda bir alkali metal ne kadar düşükse, suyla o kadar hızlı reaksiyona girer, tüm halojenler arasında flor, hidrojen gazı vb. ile en hızlı reaksiyona girer.

Yukarıdakilerin tümünü özetlersek, reaksiyonun hızı aşağıdaki faktörlere bağlıdır:

1) reaktiflerin konsantrasyonu: ne kadar yüksek olursa reaksiyon hızı da o kadar büyük olur

2) sıcaklık: sıcaklık arttıkça herhangi bir reaksiyonun hızı artar

3) reaktanların temas alanı: reaktiflerin temas alanı ne kadar büyük olursa reaksiyon hızı da o kadar yüksek olur

4) karıştırma, eğer bir katı ile bir sıvı veya gaz arasında bir reaksiyon meydana gelirse, karıştırmak onu hızlandırabilir.