Szybkość reakcji chemicznej
Szybkość reakcji chemicznej
Szybkość reakcji chemicznejSzybkość reakcji chemicznej jest wyrażana przez zmianę stężenia substratu bądź produktu, podzieloną przez czas, w którym ta zmiana zachodzi. Szybkość reakcji chemicznej, w miarę upływu czasu, zmniejsza się.
Ilość substratu podczas reakcji maleje w jednostce czasu (ubytek stężenia substratu), dlatego przed zmianą stężenia substratu jest znak minus. Dodatni znak przed równaniem oznacza przyrost stężenia produktu.
Jednostką szybkości jest:
Jak obliczamy szybkość reakcji chemicznej?
Przeprowadzono reakcję, która trwała minut. W tym czasie zostało zaobserwowane zmniejszenie stężenia substratu z do .
Jak zatem obliczamy średnią szybkość opisanej powyżej reakcji?
Korzystamy z przedstawionych powyżej wzorów. W podanym przykładzie zmierzono zmianę substratu, więc wybieramy wzór:
Następnie należy przeliczyć minuty na sekundy oraz obliczyć zmianę stężenia substratu:
Teraz, kiedy znane są potrzebne wartości, należy podstawić je do podanego wzoru:
Odpowiedź: Średnia szybkość reakcji wynosi .
W trakcie pewnej reakcji powstaje produkt, którego stężenie zmienia się od do w czasie sekund. Oblicz średnią szybkość reakcji w podanym przedziale czasu.
Zapoznaj się z poniższym filmem pt. „Jak obliczyć szybkość reakcji chemicznych”, a następnie rozwiąż zadania.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/R1TjxqEqOyN2M
Film nawiązujący do treści materiału - dotyczy obliczania szybkości reakcji chemicznych.
Początkowe stężenie substratu wynosiło dwa przecinek cztery początek ułamka, mol, mianownik, dm indeks górny, trzy, koniec indeksu górnego, koniec ułamka, natomiast stężenie końcowe - zero przecinek trzy początek ułamka, mol, mianownik, dm indeks górny, trzy, koniec indeksu górnego, koniec ułamka. Natomiast czas reakcji wynosił sto czterdzieści sekund. Jaka jest szybkość tej reakcji? Możliwe odpowiedzi: 1. zero przecinek zero zero jeden pięć początek ułamka, mol, mianownik, dm indeks górny, trzy, koniec indeksu górnego, razy, s, koniec ułamka, 2. zero przecinek zero jeden pięć początek ułamka, mol, mianownik, dm indeks górny, trzy, koniec indeksu górnego, razy, s, koniec ułamka, 3. zero przecinek jeden pięć początek ułamka, mol, razy, dm indeks górny, trzy, koniec indeksu górnego, mianownik, s, koniec ułamka, 4. zero przecinek zero jeden pięć początek ułamka, mol, razy, dm indeks górny, trzy, koniec indeksu górnego, mianownik, s, koniec ułamka, 5. zero przecinek jeden pięć początek ułamka, s, mianownik, dm indeks górny, trzy, koniec indeksu górnego, razy, mol, koniec ułamka, 6. zero przecinek zero zero jeden pięć początek ułamka, mol, razy, s, mianownik, dm indeks górny, trzy, koniec indeksu górnego, koniec ułamka
Co wpływa na szybkość reakcji chemicznej?
Czy wiesz, jakie czynniki wpływają na szybkość reakcji? Zapoznaj się z filmem dotyczącym pojęcia szybkości reakcji, a następnie rozwiąż ćwiczenia.

Film dostępny pod adresem /preview/resource/RQny79SfvFe7V
Film nawiązujący do definicji szybkości reakcji chemicznych.
Wymień czynniki, które wpływają na szybkość reakcji.
Wyjaśnij, jak można wyrazić zmienną ilość reagentów?
Wyjaśnij, kiedy szybkość reakcji jest stała w czasie?
Przeprowadź eksperyment w laboratorium chemicznym. Sformułuj i zweryfikuj własną hipotezę. W formularzu zanotuj obserwacje i wyniki, a następnie zapisz wnioski.

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/D8JO527A7
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; 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 ; tlenek manganu(); jodek potasu; kwas ortofosforowy().
Przebieg eksperymentu: Do probówek dodano taką samą ilość (około centymetrów sześciennych) wody utlenionej (nadtlenku wodoru ). Pierwszą probówkę ogrzewano w łaźni wodnej, po chwili do wylotu probówki zbliżono palące się łuczywko. Do drugiej probówki dodano odrobinę tlenku manganu(), 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(), 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() oraz jodkiem potasu również roztwór się pieni, wydzielana jest para, zbliżone łuczywko pali się intensywniej. Brak objawów reakcji po dodaniu kwasu ortofosforowego().
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().
Wnioski: Hipoteza została potwierdzona. Podwyższenie temperatury oraz obecność katalizatora (tlenek manganu(), jodek potasu) zwiększa szybkość reakcji nadtlenku wodoru. Kwas ortofosforowy() jest inhibitorem tej reakcji.