Czym jest szybkość reakcji chemicznej?

Szybkość reakcji chemicznejszybkość reakcji chemicznejSzybkość reakcji chemicznej definiowana jest przez zmianę stężeniastężeniestężenia substratów lub zmianę stężenia produktów w jednostce czasu.

v=zmiana stężenia produktuprzedział czasu
v=- zmiana stężenia substratuprzedział czasu

Ilość substratu podczas reakcji maleje w jednostce czasu, dlatego przed zmianą stężenia substratu jest znak minus.

Szybkość reakcji chemicznych zależy od:

R1GqqlhmEtEYK1
Mapa myśli. Lista elementów:
  • Nazwa kategorii: Szybkość reakcji chemicznych zależy od:
    • Elementy należące do kategorii Szybkość reakcji chemicznych zależy od:
    • Nazwa kategorii: Rodzaju oraz chemicznego charakteru reagujących substancji
    • Nazwa kategorii: Stężenia substratów
    • Nazwa kategorii: Ciśnienia (w przypadku substancji gazowych)
    • Nazwa kategorii: Temperatury
    • Nazwa kategorii: Obecności katalizatora
    • Koniec elementów należących do kategorii Szybkość reakcji chemicznych zależy od:
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Doświadczenie 1

Badanie zależności szybkości reakcji metalu z kwasem siarkowym(VI) od stężenia użytego kwasu.

R1MfTduvAKkkT
Problem badawczy: Czy stężenie reagentów wpływa na szybkość zachodzącej reakcji chemicznej?. Hipoteza: Stężenie reagentów wpływa na szybkość zachodzącej reakcji chemicznej. Sprzęt i odczynniki laboratoryjne: - dwie szklane probówki, - 0,5M roztwór kwasu solnego, - 1M roztwór kwasu solnego, - wiórki magnezu. Instrukcja wykonania doświadczenia: - Do dwóch probówek dodaj po kilka centymetrów sześciennych kwasu siarkowego (VI) - do pierwszej 0,5 molowego, do drugiej 1 molowego. - Do każdej z probówek dodaj wiórki magnezu. - Porównaj procesy zachodzące w probówkach, policz ilość wydzielanych pęcherzyków gazu oraz zanotuj obserwacje i wnioski.

Schemat doświadczenia:

R1Is3v3edqhMj
Schemat doświadczenia nr 1
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R1O0DXZKwnGVz
Problem badawczy: Czy stężenie reagentów wpływa na szybkość zachodzącej reakcji chemicznej?. Hipoteza: Stężenie reagentów wpływa na szybkość zachodzącej reakcji chemicznej. Sprzęt i odczynniki laboratoryjne: - dwie szklane probówki, - 0,5M roztwór kwasu solnego, - 1M roztwór kwasu solnego, - wiórki magnezu. Instrukcja wykonania doświadczenia: - Do dwóch probówek dodaj po kilka centymetrów sześciennych kwasu siarkowego (VI) - do pierwszej 0,5 molowego, do drugiej 1 molowego. - Do każdej z probówek dodaj wiórki magnezu. - Porównaj procesy zachodzące w probówkach, policz ilość wydzielanych pęcherzyków gazu oraz zanotuj obserwacje i wnioski. Obserwacje: W probówce, w której znajduje się 1 molowy kwas siarkowy(VI), reakcja przebiega szybciej. Wnioski: Stężenie reagentów wpływa na szybkość reakcji chemicznych. Wzrost stężenia kwasu powoduje wzrost szybkości reakcji. Wyjaśnienie: Zwiększenie stężenia substratów na ogół zwiększa szybkość reakcji, ponieważ więcej reagujących cząsteczek lub jonów jest obecnych w celu wytworzenia produktów reakcji. Ze wzrostem stężenia rośnie liczba zderzeń, w tym również zderzeń efektywnych. Im większe stężenie substratu, tym większe prawdopodobieństwo zderzenia. Podobnie jest w przypadku gazów. Jeśli zwiększa się ciśnienie, to cząsteczki gazu są bardziej „ściśnięte” w jednostce objętości, więc są bardziej stężone. Jeśli zwiększymy ciśnienie szybkość reakcji wzrośnie, ponieważ wzrośnie liczba zderzeń efektywnych.
Doświadczenie 2

Badanie wpływu temperatury na szybkość reakcji.

RYxCKM0nIrQ9d
Problem badawczy: Czy wysokość temperatury wpływa na szybkość zachodzącej reakcji chemicznej?. Hipoteza: Wysokość temperatury wpływa na szybkość zachodzącej reakcji chemicznej. Sprzęt i odczynniki laboratoryjne: - 3 kolby stożkowe 150 cm3, - zlewka 150 ml, - termometr, - palnik gazowy. Instrukcja wykonania doświadczenia: - Do trzech kolb stożkowych wlej 30 ml kwasu azotowego(V). - Zawartość pierwszej kolby podgrzej do 40 °C, drugiej do 75 °C, a trzecią kolbę pozostaw w temperaturze pokojowej. - Po ogrzaniu dodaj po 15 ml roztworu jodku potasu i obserwuj zachodzące zmiany. Obserwacje: Następuje wydzielanie substancji o brunatno fioletowej barwie. Im wyższa temperatura roztworu w kolbie, tym reakcja zachodzi szybciej. Najwolniej w kolbie o temperaturze pokojowej, najszybciej w kolbie o temperaturze 75 °C. Wnioski: Podczas reakcji kwasu azotowego(V) z roztworem jodku potasu powstaje jod o brunatno‑fioletowym zabarwieniu. Szybkość reakcji chemicznej zależy od temperatury. Im wyższa temperatura, tym reakcja zachodzi szybciej. Wyjaśnienie: Podczas wzrostu temperatury układu, wzrasta również średnia energia kinetyczna każdego ze składników. Wzrost energii kinetycznej powoduje, że indywidua poruszają się szybciej i zderzają się ze sobą częściej w określonym czasie. Sprawia to, że cząsteczki posiadają więcej energii przy każdym zderzeniu. Wzrost aktywności oraz energii powoduje zwiększenie szybkości reakcji oraz szybsze powstanie produktu końcowego. Szybkość praktycznie wszystkich reakcji rośnie wraz ze wzrostem temperatury. I odwrotnie, szybkość prawie wszystkich reakcji zmniejsza się wraz ze spadkiem temperatury.

Schemat doświadczenia:

R6v7OGH9dsZZC
Schemat doświadczenia nr 2
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RP8hWauTVHNNm
Obserwacje: Następuje wydzielanie substancji o brunatno fioletowej barwie. Im wyższa temperatura roztworu w kolbie, tym reakcja zachodzi szybciej. Najwolniej w kolbie o temperaturze pokojowej, najszybciej w kolbie o temperaturze 75 °C. Wnioski: Podczas reakcji kwasu azotowego(V) z roztworem jodku potasu powstaje jod o brunatno‑fioletowym zabarwieniu. Szybkość reakcji chemicznej zależy od temperatury. Im wyższa temperatura, tym reakcja zachodzi szybciej. Wyjaśnienie: Podczas wzrostu temperatury układu, wzrasta również średnia energia kinetyczna każdego ze składników. Wzrost energii kinetycznej powoduje, że indywidua poruszają się szybciej i zderzają się ze sobą częściej w określonym czasie. Sprawia to, że cząsteczki posiadają więcej energii przy każdym zderzeniu. Wzrost aktywności oraz energii powoduje zwiększenie szybkości reakcji oraz szybsze powstanie produktu końcowego. Szybkość praktycznie wszystkich reakcji rośnie wraz ze wzrostem temperatury. I odwrotnie, szybkość prawie wszystkich reakcji zmniejsza się wraz ze spadkiem temperatury.
bg‑cyan

Sprawdź się! Zaprojektuj doświadczenie

Polecenie 1

Zaproponuj doświadczenie, w którym zbadasz wpływ stopnia rozdrobnienia substratu na szybkość zachodzącej reakcji na podstawie reakcji kwasu solnego z metalicznym magnezem. Uzupełnij w formularzu niezbędny sprzęt i odczynniki, instrukcję wykonania doświadczenia, obserwacje oraz wnioski.

Doświadczenie 3

Badanie wpływu stopnia rozdrobnienia substratu na szybkość reakcji.

RiEE7bwxbY0fV
Problem badawczy Czy stopień rozdrobnienia reagentów wpływa na szybkość zachodzącej reakcji chemicznej?. Hipoteza: Stopień rozdrobnienia reagentów wpływa na szybkość zachodzącej reakcji chemicznej. Sprzęt i odczynniki laboratoryjne (Uzupełnij). Instrukcja wykonania doświadczenia (Uzupełnij). Obserwacje (Uzupełnij). Wnioski (Uzupełnij).

Schemat doświadczenia:

RNz4c5a3Iemrf
Schemat doświadczenia nr 3
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RnGnP1F9LwYzi
Obserwacje: (Uzupełnij). Wnioski: (Uzupełnij).
Polecenie 2

Zaproponuj doświadczenie, w którym zbadasz wpływ dodatku katalizatorakatalizatorkatalizatora na szybkość zachodzącej reakcji na podstawie reakcji 2% kwasu solnego z cynkiem, używając roztworu siarczanu(VI) miedzi(II) jako katalizatora. Uzupełnij w formularzu niezbędny sprzęt i odczynniki, instrukcję wykonania doświadczenia, obserwacje oraz wnioski.

Doświadczenie 4

Badanie wpływu obecności katalizatora na szybkość reakcji

R1V5nV18G8fHu
Problem badawczy: Czy obecność katalizatora wpływa na szybkość zachodzącej reakcji chemicznej?. Hipoteza: Obecność katalizatora wpływa na szybkość zachodzącej reakcji chemicznej. Sprzęt i odczynniki laboratoryjne: (Uzupełnij). Instrukcja wykonania doświadczenia: (Uzupełnij).

Schemat doświadczenia:

RQ4KM7GvFHddh
Schemat doświadczenia nr 4
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
REg2yd3JboXCp
Obserwacje: (Uzupełnij). Wnioski: (Uzupełnij).
1
11
Laboratorium 1

Przeprowadź eksperyment w laboratorium chemicznym. Sformułuj i zweryfikuj własną hipotezę. W formularzu zanotuj obserwacje i wyniki, a następnie zapisz wnioski.

RamMZlVPfmkL8
Wirtualne laboratorium pt. „Badanie wpływu różnych czynników (stężenia (ciśnienia) substratów, temperatury, obecności katalizatora i stopnia rozdrobnienia substratów) na szybkość reakcji”
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R1btyMnmItI0l
Analiza doświadczenia:. Problem badawczy: (Uzupełnij). Hipoteza: (Uzupełnij). Sprzęt laboratoryjny i odczynniki chemiczne: (Uzupełnij). Instrukcja wykonania doświadczenia: (Uzupełnij). Obserwacje: (Uzupełnij). Wyniki i wnioski: (Uzupełnij).
Podpowiedźgreenwhite

Zadanie: Badanie wpływu różnych czynników (stężenia (ciśnienia) substratów, temperatury, obecności katalizatora i stopnia rozdrobnienia substratów) na szybkość reakcji.

Analiza eksperymentu: Badanie wpływu różnych czynników na szybkość reakcji.

Problem badawczy: Czy podwyższenie temperatury oraz obecność innych substancji wpływa na rozkład nadtlenku wodoru?

Hipoteza: Obecność niektórych substancji oraz podwyższenie temperatury zwiększa szybkość reakcji rozkładu nadtlenku wodoru.

Sprzęt laboratoryjny: palnik – rodzaj sprzętu z regulacją płomienia, umożliwiający podgrzewanie substancji chemicznych; 4 probówki w statywie – podłużne naczynie szklane do przeprowadzania prostych reakcji chemicznych; pipety – wąska rurka pobierania i przenoszenia niewielkiej ilości cieczy przy pomocy ssawki; łyżeczki – długi trzonek wykonany ze szkła, porcelany lub metalu zakończony z jednej strony łyżeczką. Służy do nabierania sypkich substancji chemicznych; łuczywko – kawałek drewna przesyconego żywicą, służy do utrzymania płomienia; drewniana łapa – rodzaj trzymaka służący do uchwycenia probówki lub małej kolby stożkowej.

Odczynniki chemiczne: nadtlenek wodoru 3%; tlenek manganu(IV); jodek potasu; kwas ortofosforowy(V).

Przebieg eksperymentu: Do 4 probówek dodano taką samą ilość (około 2 centymetrów sześciennych) wody utlenionej (nadtlenku wodoru 3%). Pierwszą probówkę ogrzewano w łaźni wodnej, po chwili do wylotu probówki zbliżono palące się łuczywko. Do drugiej probówki dodano odrobinę tlenku manganu(IV), po chwili do wylotu probówki zbliżono palące się łuczywko. Do trzeciej probówki dodano odrobinę jodku potasu, po chwili do wylotu probówki zbliżono palące się łuczywko. Do probówki czwartej dodano kwas ortofosforowy(V), po chwili do wylotu probówki zbliżono palące się łuczywko.

Obserwacje: Podczas ogrzewania roztwór w probówce zaczyna się pienić, wydzielana jest para, zbliżone łuczywko pali się intensywniej. W probówkach z tlenkiem manganu(IV) oraz jodkiem potasu również roztwór się pieni, wydzielana jest para, zbliżone łuczywko pali się intensywniej. Brak objawów reakcji po dodaniu kwasu ortofosforowego(V).

Wyniki: Podczas przeprowadzanych reakcji następował rozkład nadtlenku wodoru, w wyniku reakcji powstawał gaz, który powodował intensywniejsze palenie się łuczywka (po zbliżeniu do wylotu probówki). Gazem tym jest tlen. Brak reakcji w probówce, do której dodano kwas ortofosforowy(V).

Wnioski: Hipoteza została potwierdzona. Podwyższenie temperatury oraz obecność katalizatora (tlenek manganu(IV), jodek potasu) zwiększa szybkość reakcji nadtlenku wodoru. Kwas ortofosforowy(V) jest inhibitorem tej reakcji.

R1PtUjyJE5u3P
Ćwiczenie 1
Wymyśl pytanie na kartkówkę związane z tematem materiału.
RwqWVGb3TCEiS
Wybierz jedno nowe słowo poznane podczas dzisiejszej lekcji i ułóż z nim zdanie.
bg‑blue

Notatnik

R17TY7A3VUjRk
(Uzupełnij).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
szybkość reakcji chemicznej
szybkość reakcji chemicznej

zmiana stężenia reagentów (substratów lub produktów) w jednostce czasu

stężenie
stężenie

miara ilości substancji (pierwiastka, związku chemicznego, jonu bądź innego indywiduum chemicznego) w mieszaninie

katalizator
katalizator

substancja chemiczna, której dodatek do reakcji powoduje przyśpieszenie reakcji chemicznej, po zakończeniu reakcji jest w całości odzyskiwana; wyróżniamy katalizatory homogeniczne, czyli będące w takiej samej fazie co substraty, oraz heterogeniczne, które są w innej fazie niż substraty