ปัจจัยจลนพลศาสตร์เคมีลำดับปฏิกิริยาการใช้งาน

จลนพลศาสตร์เคมี มันคือการศึกษาความเร็วของปฏิกิริยา มันอนุมานข้อมูลเชิงทดลองหรือเชิงทฤษฎีเกี่ยวกับกลไกระดับโมเลกุลผ่านกฎที่แสดงโดยสมการทางคณิตศาสตร์ กลไกประกอบด้วยชุดของขั้นตอนบางอย่างรวดเร็วและอื่น ๆ ช้า.

ช้าที่สุดของสิ่งเหล่านี้เรียกว่าขั้นตอนการกำหนดความเร็ว ดังนั้นการรู้ชนิดตัวกลางและกลไกการทำงานของขั้นตอนนี้จึงมีความสำคัญมากในแง่ของจลนศาสตร์ การมองภาพด้านบนคือการสมมติว่ารีเอเจนต์นั้นอยู่ในขวดและเมื่อทำปฏิกิริยาผลิตภัณฑ์จะหนีไปด้านนอก.

ในที่สุดผลิตภัณฑ์จะออกมาอย่างอิสระผ่านทางปากขวดโดยไม่มีสิ่งกีดขวางการเคลื่อนที่เพิ่มเติม จากมุมมองนี้มีขวดหลายขนาดและการออกแบบ อย่างไรก็ตามพวกมันทั้งหมดมีองค์ประกอบหนึ่งที่เหมือนกันนั่นคือคอแคบตัวบ่งชี้ของขั้นตอนดีเทอร์มิแนนต์ของปฏิกิริยา.

ดัชนี

• 1 กำลังศึกษาจลนพลศาสตร์เคมีคืออะไร?
• 2 อัตราการเกิดปฏิกิริยา
  • 2.1 คำจำกัดความ
  • 2.2 สมการทั่วไป
  • 2.3 ตัวอย่างขนม
  • 2.4 วิธีการตรวจสอบ
• 3 ปัจจัยที่มีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยา
  • 3.1 ธรรมชาติของสายพันธุ์เคมี
  • 3.2 ความเข้มข้นของรีเอเจนต์
  • 3.3 อุณหภูมิ
• 4 ปฏิกิริยาในจลนพลศาสตร์เคมี
  • 4.1 ปฏิกิริยาของคำสั่งเป็นศูนย์
  • 4.2 ปฏิกิริยาอันดับหนึ่ง
  • 4.3 ปฏิกิริยาอันดับที่สอง
  • 4.4 ลำดับการเกิดปฏิกิริยากับโมเลกุล
• 5 การใช้งาน
• 6 อ้างอิง

ศึกษาจลนพลศาสตร์ของสารเคมีอะไร?

ทดลองสาขาเคมีนี้ศึกษาการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นที่เกี่ยวข้องในปฏิกิริยาเคมีจากการวัดคุณสมบัติเฉพาะ.

จลนพลศาสตร์เคมีเป็นสาขาวิชาเคมีที่รับผิดชอบในการศึกษาข้อมูลทั้งหมดที่สามารถได้มาจากความเร็วของปฏิกิริยา ชื่อของเขาเชิญชวนให้คุณนึกภาพกระเป๋านาฬิกาทำเครื่องหมายเวลาของกระบวนการไม่ว่าจะเกิดอะไรขึ้น: ในเครื่องปฏิกรณ์ในเมฆในแม่น้ำในร่างกายมนุษย์ ฯลฯ.

ปฏิกิริยาทางเคมีทั้งหมดและดังนั้นการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดมีอุณหพลศาสตร์สมดุลและจลนพลศาสตร์ อุณหพลศาสตร์ระบุว่าปฏิกิริยาเกิดขึ้นเองหรือไม่; ความสมดุลในระดับของปริมาณ และเงื่อนไขเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวที่สนับสนุนความเร็วและข้อมูลเกี่ยวกับกลไกของมัน.

มุมมองที่สำคัญหลายประการของจลนพลศาสตร์เคมีสามารถสังเกตได้ในชีวิตประจำวัน: ในตู้เย็นซึ่งแช่แข็งอาหารเพื่อลดการสลายตัวโดยการแช่แข็งน้ำที่เป็นส่วนหนึ่งของพวกเขา นอกจากนี้ในการเจริญเติบโตของไวน์ที่มีริ้วรอยให้รสชาติที่น่ารื่นรมย์ของพวกเขา.

อย่างไรก็ตาม "เวลาของโมเลกุล" นั้นแตกต่างกันมากในเครื่องชั่งขนาดเล็กและแตกต่างกันไปตามปัจจัยหลายอย่าง (จำนวนและประเภทของการเชื่อมโยงขนาดสถานะของสสาร ฯลฯ ).

เพราะเวลาคือชีวิตและมันก็เป็นเงินด้วยเช่นกันมันเป็นสิ่งสำคัญมากที่จะรู้ว่าตัวแปรใดที่อนุญาตให้ปฏิกิริยาทางเคมีดำเนินการโดยเร็วที่สุด อย่างไรก็ตามบางครั้งสิ่งที่ตรงกันข้ามคือต้องการ: ปฏิกิริยาเกิดขึ้นช้ามากโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้ามันเป็นคายความร้อนและมีความเสี่ยงของการระเบิด.

ตัวแปรเหล่านี้คืออะไร? บางตัวเป็นแบบทางกายภาพเช่นเครื่องปฏิกรณ์หรือระบบที่มีแรงดันหรืออุณหภูมิ และอื่น ๆ เป็นสารเคมีเช่นชนิดของตัวทำละลาย pH ความเค็มโครงสร้างโมเลกุลเป็นต้น.

อย่างไรก็ตามก่อนที่จะเกิดขึ้นกับตัวแปรเหล่านี้อันดับแรกเราต้องศึกษาจลนพลศาสตร์ของปฏิกิริยาปัจจุบัน.

อย่างไร? ผ่านการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นซึ่งสามารถติดตามได้หากมีการระบุคุณสมบัติเฉพาะที่เป็นสัดส่วนกับส่วนแรก ตลอดประวัติศาสตร์มีวิธีการที่ซับซ้อนมากขึ้นช่วยให้การวัดมีความแม่นยำและแม่นยำยิ่งขึ้น.

อัตราการเกิดปฏิกิริยา

เพื่อกำหนดความเร็วของปฏิกิริยาเคมีจำเป็นต้องทราบว่าความเข้มข้นแตกต่างกันไปตามช่วงเวลาของสปีชีส์ใด ๆ ที่เกี่ยวข้อง ความเร็วนี้ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่าง แต่สิ่งที่สำคัญที่สุดคือสามารถวัดได้สำหรับปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น "ช้า".

นี่คือคำว่า "ช้า" สัมพันธ์และถูกกำหนดไว้สำหรับทุกสิ่งที่สามารถวัดได้ด้วยเทคนิคเครื่องมือที่มีอยู่ ยกตัวอย่างเช่นถ้าปฏิกิริยาเร็วกว่าความสามารถในการวัดของอุปกรณ์มันจะไม่เป็นเชิงปริมาณและไม่สามารถศึกษาจลนศาสตร์ของมันได้.

จากนั้นอัตราการเกิดปฏิกิริยาจะถูกกำหนดที่เกณฑ์ของกระบวนการใด ๆ ก่อนที่จะถึงสมดุล ทำไม? เพราะในสมดุลความเร็วของการเกิดปฏิกิริยาโดยตรง (การก่อตัวของผลิตภัณฑ์) และของการเกิดปฏิกิริยาย้อนกลับ (การก่อตัวของสารตั้งต้น) จะเท่ากัน.

การควบคุมตัวแปรที่ทำหน้าที่ในระบบและดังนั้นจลนพลศาสตร์ของมันหรือความเร็วของการเกิดปฏิกิริยาสภาพอุดมคติสามารถเลือกที่จะสร้างผลิตภัณฑ์จำนวนหนึ่งในเวลาที่ต้องการและปลอดภัยที่สุด.

ในทางตรงกันข้ามความรู้นี้แสดงให้เห็นถึงกลไกโมเลกุลซึ่งมีค่าเมื่อเพิ่มประสิทธิภาพของปฏิกิริยา.

คำนิยาม

ความเร็วคือการเปลี่ยนแปลงของขนาดเป็นฟังก์ชั่นของเวลา สำหรับการศึกษาเหล่านี้ความสนใจอยู่ที่การพิจารณาการเปลี่ยนแปลงของความเข้มข้นเป็นชั่วโมงนาทีผ่านไป; นาโน, สูงสุดหรือแม้กระทั่ง femtoseconds (10^-15s).

มันสามารถมีได้หลายยูนิต แต่สิ่งที่ง่ายที่สุดและง่ายที่สุดคือ M · s^-1, หรือเท่ากับ mol / L · s อะไร ไม่คำนึงถึงหน่วยมันจะต้องมีค่าบวกเสมอเนื่องจากเป็นปริมาณทางกายภาพ (เช่นขนาดหรือมวล).

อย่างไรก็ตามตามข้อตกลงอัตราการหายตัวไปของสารเคมีมีเครื่องหมายลบและอัตราการปรากฏตัวของผลิตภัณฑ์เป็นสัญญาณเชิงบวก.

แต่ถ้าสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์มีความเร็วของตัวเองแล้วจะกำหนดความเร็วของปฏิกิริยาโดยรวมได้อย่างไร คำตอบนั้นอยู่ในค่าสัมประสิทธิ์ของปริมาณสารสัมพันธ์.

สมการทั่วไป

สมการทางเคมีต่อไปนี้เป็นการแสดงออกถึงปฏิกิริยาของ A และ B ในรูปแบบ C และ D:

ไปยัง + ขB => คC + dD

ความเข้มข้นของฟันกรามมักจะแสดงออกในวงเล็บดังนั้นตัวอย่างเช่นความเข้มข้นของสปีชีส์ A ถูกเขียนเป็น [A] ดังนั้นอัตราการเกิดปฏิกิริยาสำหรับสารเคมีแต่ละชนิดที่เกี่ยวข้องคือ:

ตามสมการทางคณิตศาสตร์มีสี่เส้นทางที่จะไปถึงความเร็วของปฏิกิริยา: การเปลี่ยนแปลงของความเข้มข้นของสารตั้งต้นใด ๆ (A หรือ B) หรือของผลิตภัณฑ์ (C หรือ D).

จากนั้นด้วยหนึ่งในค่าเหล่านี้และค่าสัมประสิทธิ์ stoichiometric ที่ถูกต้องจะถูกหารด้วยค่าหลังและเพื่อให้ได้ความเร็วปฏิกิริยา rxn.

เนื่องจากอัตราการเกิดปฏิกิริยาเป็นปริมาณบวกเครื่องหมายลบจะคูณค่าความเร็วเชิงลบของสารตั้งต้น ด้วยเหตุนี้ค่าสัมประสิทธิ์ ไปยัง และ ข คูณด้วย (-1).

ตัวอย่างเช่นหากความเร็วการหายตัวไปของ A คือ - (5M / s) และสัมประสิทธิ์ stoichiometric ไปยัง เป็น 2 จากนั้นความเร็ว rxn เท่ากับ 2.5M / s ((-1/2) x 5).

ตัวอย่างขนมหวาน

หากผลิตภัณฑ์เป็นของหวานส่วนผสมโดยการเปรียบเทียบจะเป็นสารตั้งต้น และสมการทางเคมีสูตร:

7คุกกี้ + 3Brownies + 1Salad => 1 โพสต์

และความเร็วสำหรับแต่ละส่วนผสมที่หวานและของหวานเดียวกันคือ:

ดังนั้นความเร็วในการทำขนมสามารถถูกกำหนดได้ด้วยการเปลี่ยนแปลงของคุกกี้บราวนี่ไอศกรีมหรือทั้งชุด หารมันถัดไประหว่างค่าสัมประสิทธิ์ stoichiometric (7, 3, 1 และ 1) อย่างไรก็ตามเส้นทางใดเส้นทางหนึ่งอาจจะง่ายกว่าเส้นทางอื่น.

ตัวอย่างเช่นหากคุณวัดว่า [ขนมหวาน] เพิ่มขึ้นในช่วงเวลาต่างกันการวัดเหล่านี้อาจซับซ้อน.

ในทางกลับกันการวัด [คุกกี้] อาจสะดวกกว่าและใช้งานได้จริงเนื่องจากจำนวนหรือคุณสมบัติบางอย่างของพวกเขาที่ทำให้มีสมาธิในการพิจารณาได้ง่ายกว่าของบราวนี่หรือไอศครีม.

วิธีการตรวจสอบ

เมื่อให้ปฏิกิริยาอย่างง่าย A => B ถ้าเช่น A ในสารละลายน้ำแสดงสีเขียวแล้วนี่ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของมัน ดังนั้นเมื่อ A กลายเป็น B สีเขียวจะหายไปและถ้าการหายตัวไปนี้ถูกวัดปริมาณดังนั้นจะสามารถหาเส้นโค้งของ [A] กับ t ได้.

ในทางกลับกันถ้า B เป็นสายพันธุ์ที่เป็นกรดค่าความเป็นกรดของสารละลายจะลดลงจนถึงค่าที่ต่ำกว่า 7 ดังนั้นจากการลดลงของค่าความเป็นกรดที่เราได้รับ [B] และกราฟต่อเนื่อง [B] กับ t การวางซ้อนจากนั้นกราฟทั้งสองจะได้รับการประเมินดังนี้

ในกราฟคุณสามารถดูว่า [A] ลดลงตามเวลาอย่างไรเพราะมันถูกใช้ไปและความโค้งของ [B] เพิ่มขึ้นด้วยความชันบวกเพราะมันเป็นผลิตภัณฑ์.

นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นว่า [A] มีแนวโน้มที่จะเป็นศูนย์ (หากไม่มีความสมดุล) และ [B] ถึงค่าสูงสุดที่ควบคุมโดยปริมาณสารสัมพันธ์และถ้าปฏิกิริยาเสร็จสมบูรณ์ (หมด A).

ความเร็วปฏิกิริยาของทั้ง A และ B เป็นเส้นสัมผัสบนเส้นโค้งใด ๆ กล่าวอีกนัยหนึ่งอนุพันธ์.

ปัจจัยที่มีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยา

ธรรมชาติของสายพันธุ์เคมี

หากปฏิกิริยาทางเคมีทั้งหมดเกิดขึ้นในทันทีการศึกษาจลน์ของพวกเขาจะไม่มีอยู่จริง หลายคนมีความเร็วสูงจนไม่สามารถวัดได้ นั่นคือพวกเขาไม่สามารถวัดได้.

ดังนั้นปฏิกิริยาระหว่างไอออนมักจะรวดเร็วและสมบูรณ์ (ให้ผลประมาณ 100%) ในทางกลับกันผู้ที่เกี่ยวข้องกับสารประกอบอินทรีย์ต้องใช้เวลาพอสมควร ปฏิกิริยาประเภทแรกคือ:

H₂SW₄ + 2NaOH => นา₂SW₄ + 2H₂O

การเกิดไฟฟ้าสถิตที่แข็งแกร่งระหว่างไอออนจะช่วยให้เกิดการก่อตัวของน้ำและโซเดียมซัลเฟตอย่างรวดเร็ว ในทางตรงกันข้ามปฏิกิริยาประเภทที่สองคือเอสเทอริฟิเคชันของกรดอะซิติก:

CH₃COOH + CH₃CH₂OH => CH₃ชส์₂CH₃ + H₂O

แม้ว่าน้ำจะก่อตัวขึ้น แต่ปฏิกิริยาก็ไม่ได้เกิดขึ้นทันที แม้ภายใต้เงื่อนไขที่ดีหลายชั่วโมงผ่านไปให้เสร็จสมบูรณ์.

อย่างไรก็ตามตัวแปรอื่น ๆ มีอิทธิพลมากขึ้นกับความเร็วของการเกิดปฏิกิริยา: ความเข้มข้นของสารตั้งต้น, อุณหภูมิ, ความดันและการปรากฏตัวของตัวเร่งปฏิกิริยา.

ความเข้มข้นของรีเอเจนต์

ในจลนพลศาสตร์ทางเคมีพื้นที่ภายใต้การศึกษาแยกออกจากอนันต์เรียกว่าระบบ ยกตัวอย่างเช่นเครื่องปฏิกรณ์, บีกเกอร์, ขวด, เมฆ, ดาว, ฯลฯ ถือได้ว่าเป็นระบบภายใต้การศึกษา.

ดังนั้นภายในระบบโมเลกุลจะไม่คงที่ แต่จะ "เคลื่อนที่" ไปทุกมุม ในบางส่วนของการกระจัดกระจายเหล่านี้ชนกับโมเลกุลอื่นเพื่อตีกลับหรือสร้างผลิตภัณฑ์.

จากนั้นจำนวนการชนจะแปรผันตามความเข้มข้นของสารตั้งต้น ภาพด้านบนแสดงให้เห็นว่าระบบเปลี่ยนจากความเข้มข้นต่ำไปเป็นความเข้มข้นสูงได้อย่างไร.

นอกจากนี้ตราบใดที่มีการชนกันมากขึ้นความเร็วในการตอบสนองจะสูงขึ้นเนื่องจากโอกาสที่โมเลกุลทั้งสองจะมีปฏิกิริยาเพิ่มขึ้น.

หากสารตั้งต้นเป็นก๊าซจะมีการจัดการกับความดันแปรผันและเกี่ยวข้องกับความเข้มข้นของก๊าซโดยสมมติว่ามีสมการที่มีอยู่มากมาย (เช่นก๊าซอุดมคติ) หรือปริมาตรของระบบลดลงเพื่อเพิ่มโอกาสที่โมเลกุลของก๊าซจะชนกัน.

อุณหภูมิ

แม้ว่าจำนวนการชนจะเพิ่มขึ้น แต่โมเลกุลทั้งหมดไม่ได้มีพลังงานที่จำเป็นในการเอาชนะพลังงานกระตุ้นของกระบวนการ.

นี่คือที่อุณหภูมิมีบทบาทสำคัญ: มันตอบสนองการทำงานของความร้อนเร่งโมเลกุลเพื่อให้พวกเขาชนกับพลังงานมากขึ้น.

ดังนั้นโดยทั่วไปอัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าในทุกๆ 10 ° C ของการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของระบบ อย่างไรก็ตามสำหรับปฏิกิริยาทั้งหมดมันไม่ได้เป็นเช่นนั้นเสมอไป จะทำนายการเพิ่มขึ้นนี้ได้อย่างไร สมการของ Arrhenius ตอบคำถาม:

d (lnK) / dT = E / (RT²)

K คือค่าคงตัวความเร็วที่อุณหภูมิ T, R คือค่าคงที่ของก๊าซและ E คือพลังงานกระตุ้น พลังงานนี้บ่งบอกถึงสิ่งกีดขวางพลังงานที่รีเอเจนต์ต้องไต่ระดับเพื่อทำปฏิกิริยา.

เพื่อที่จะทำการศึกษาจลน์จำเป็นต้องรักษาอุณหภูมิให้คงที่และไม่มีตัวเร่งปฏิกิริยา ตัวเร่งปฏิกิริยาคืออะไร พวกมันเป็นเผ่าพันธุ์ภายนอกที่เข้ามามีส่วนร่วมในปฏิกิริยา แต่ไม่ถูกบริโภคและนั่นก็เป็นการลดพลังงานกระตุ้น.

แนวคิดของการเร่งปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยาของกลูโคสกับออกซิเจนแสดงไว้ในภาพด้านบน เส้นสีแดงแสดงถึงพลังงานกระตุ้นโดยไม่มีเอนไซม์ (ตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพ) ในขณะที่สายสีน้ำเงินแสดงการลดลงของพลังงานกระตุ้น.

ลำดับปฏิกิริยาในจลนพลศาสตร์เคมี

ในสมการทางเคมีดัชนี stoichiometric เกี่ยวข้องกับกลไกการเกิดปฏิกิริยาไม่เท่ากับดัชนีของคำสั่งเดียวกัน ปฏิกิริยาเคมีมักจะมีคำสั่งที่หนึ่งหรือสองคำสั่งที่สามหรือสูงกว่า.

ทำไมล่ะ การชนกันของโมเลกุลที่ตื่นเต้นทั้งสามอย่างนั้นไม่น่าเป็นไปได้และยิ่งกว่านั้นก็คือการชนสี่เท่าหรือสี่เท่าซึ่งความน่าจะเป็นนั้นน้อยมาก คำสั่งปฏิกิริยาเศษส่วนก็เป็นไปได้เช่นกัน ตัวอย่างเช่น

NH₄Cl <=>NH₃ + HCl

ปฏิกิริยาเป็นลำดับแรกในทิศทางเดียว (จากซ้ายไปขวา) และลำดับที่สองในอีกทิศทางหนึ่ง (ขวาไปซ้าย) หากพิจารณาว่าเป็นดุล ในขณะที่ยอดคงเหลือต่อไปนี้เป็นลำดับที่สองในทั้งสองทิศทาง:

2HI <=> H₂ + ผม₂

ลำดับโมเลกุลและปฏิกิริยาตอบสนองเหมือนกันหรือไม่ ไม่โมเลกุลคือจำนวนโมเลกุลที่ตอบสนองต่อการเพิ่มขึ้นของผลิตภัณฑ์และคำสั่งของปฏิกิริยาโลกเป็นลำดับเดียวกันของรีเอเจนต์ที่เกี่ยวข้องในขั้นตอนที่กำหนดความเร็ว.

2KMnO₄ + 10KI + 8H₂SW₄ => 2MnSO₄ + 5I₂ + 6K₂SW₄ + 8H₂O

ปฏิกิริยานี้แม้จะมีดัชนี stoichiometric สูง (โมเลกุล) แต่จริงๆแล้วเป็นปฏิกิริยาอันดับสอง กล่าวอีกนัยหนึ่งขั้นตอนการกำหนดความเร็วคือลำดับที่สอง.

ปฏิกิริยาสั่งซื้อเป็นศูนย์

พวกเขาเกิดขึ้นในกรณีของปฏิกิริยาที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นระหว่างของเหลวกับของแข็ง ดังนั้นความเร็วจึงขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของสารตั้งต้น.

ถ้ารีเอเจนต์มีลำดับการเกิดปฏิกิริยาเท่ากับศูนย์นั่นหมายความว่ามันไม่ได้มีส่วนร่วมในการกำหนดขั้นตอนของความเร็ว แต่ในรีเอเจนต์เร็ว.

ปฏิกิริยาการสั่งซื้อครั้งแรก

A => B

ปฏิกิริยาการสั่งซื้อครั้งแรกจะถูกควบคุมโดยกฎหมายความเร็วต่อไปนี้:

V = k [A]

หากความเข้มข้นของ A เป็นสองเท่าอัตราการเกิดปฏิกิริยา V ก็จะเป็นเช่นนั้น ดังนั้นความเร็วจึงแปรผันตามความเข้มข้นของรีเอเจนต์ในขั้นตอนที่กำหนดปฏิกิริยา.

ปฏิกิริยาอันดับสอง

2A => B

A + B => C

ในปฏิกิริยาประเภทนี้สองสปีชีส์จะเข้ามาแทรกแซงดังที่ในสมการทางเคมีสองตัวที่เพิ่งเขียน กฎแห่งความเร็วสำหรับปฏิกิริยาคือ:

V = k [A]²

V = k [A] [B]

ในอัตราการเกิดปฏิกิริยาแรกคือ proporcial ตารางของความเข้มข้นของในขณะที่ในวินาทีเดียวกันเกิดขึ้นในปฏิกิริยาสั่งซื้อครั้งแรก: ความเร็วเป็นสัดส่วนโดยตรงกับ concentranciones ทั้ง A และ B.

คำสั่งปฏิกิริยากับโมเลกุล

จากตัวอย่างก่อนหน้าค่าสัมประสิทธิ์ของปริมาณสารสัมพันธ์อาจหรือไม่สอดคล้องกับคำสั่งของปฏิกิริยา.

อย่างไรก็ตามสิ่งนี้เกิดขึ้นสำหรับปฏิกิริยาเบื้องต้นซึ่งกำหนดกลไกระดับโมเลกุลของขั้นตอนใด ๆ ของปฏิกิริยา ในปฏิกิริยาเหล่านี้สัมประสิทธิ์มีค่าเท่ากับจำนวนโมเลกุลที่เข้าร่วม.

ยกตัวอย่างเช่นโมเลกุลทำปฏิกิริยากับ B ในรูปแบบโมเลกุลของซีนี่ molecularity คือ 1 สำหรับสารตั้งต้นแล้วกฎอัตราการแสดงออกที่สอดคล้องกับคำสั่งของการเกิดปฏิกิริยา.

มันเป็นไปตามที่โมเลกุลจะต้องเป็นจำนวนเต็มและน่าจะเป็นน้อยกว่าสี่.

ทำไม? เพราะในทางเดินของกลไกมันไม่น่าเป็นไปได้มากที่สี่โมเลกุลมีส่วนร่วมในเวลาเดียวกัน สามารถตอบสนองพวกเขาสองคนก่อนจากนั้นอีกสองคนจะทำปฏิกิริยากับผลิตภัณฑ์นี้.

ในทางคณิตศาสตร์นี่เป็นหนึ่งในความแตกต่างที่สำคัญระหว่างคำสั่งปฏิกิริยาและโมเลกุล: คำสั่งปฏิกิริยาสามารถใช้ค่าเศษส่วน (1/2, 5/2, ฯลฯ ).

นี่เป็นเพราะในอดีตสะท้อนให้เห็นเพียงว่าความเข้มข้นของสปีชีส์มีผลต่อความเร็วอย่างไร แต่ไม่ใช่ว่าโมเลกุลของพวกมันเข้ามาแทรกแซงกระบวนการอย่างไร.

การใช้งาน

- อนุญาตให้กำหนดเวลาที่ยายังคงอยู่ในสิ่งมีชีวิตก่อนที่จะทำการเผาผลาญอย่างสมบูรณ์ นอกจากนี้จากการศึกษาจลน์ศาสตร์การเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์สามารถทำตามวิธีการสีเขียวกับตัวเร่งปฏิกิริยาอื่น ๆ ที่มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม หรือเพื่อใช้ในกระบวนการอุตสาหกรรมที่นับไม่ถ้วน.

- ในอุตสาหกรรมยานยนต์โดยเฉพาะภายในเครื่องยนต์ซึ่งปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าจะต้องดำเนินการอย่างรวดเร็วเพื่อให้รถสตาร์ทได้ นอกจากนี้ในท่อไอเสียซึ่งมีเครื่องฟอกไอเสียเพื่อเปลี่ยนก๊าซอันตราย CO, NO และ NO_x ใน CO₂, H₂ต₂ และ O₂ ในช่วงเวลาที่เหมาะสม.

2NaN₃(s) = 2Na (s) + 3N₂(G)

-มันเป็นปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นว่าทำไมถุงลมนิรภัยถึงพองตัวเมื่อรถชนกัน เมื่อยางเบรกกะทันหันเครื่องตรวจจับจะทำให้โซเดียมอะไซด์กลายเป็น NaN₃. รีเอเจนต์นี้ "ระเบิด" ปล่อย N₂, ซึ่งครอบครองปริมาณทั้งหมดของกระเป๋าอย่างรวดเร็ว.

จากนั้นโซเดียมโลหะจะทำปฏิกิริยากับส่วนประกอบอื่น ๆ เพื่อทำให้เป็นกลางเนื่องจากในสถานะที่บริสุทธิ์มันมีพิษ.

การอ้างอิง

1. วอลเตอร์เจมัวร์ (1963) เคมีเชิงฟิสิกส์ ใน จลนพลศาสตร์เคมี. ฉบับที่สี่ Longmans.
2. Ira N. Levine (2009) หลักการทางเคมีฟิสิกส์ ฉบับที่หก, หน้า 479-540 Mc Graw Hill.
3. UAwiki (23 ธันวาคม 2011) การชนกันเป็นโมเลกุล [Figua] สืบค้นเมื่อวันที่ 30 เมษายน 2018 จาก: en.m.wikipedia.org
4. Glasstone (1970) หนังสือเรียนวิชาเคมีเชิงฟิสิกส์ ใน จลนพลศาสตร์เคมี. ฉบับที่สอง D. Van Nostrand, Company, Inc.
5. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. (8 มีนาคม 2017) นิยามจลนพลศาสตร์เคมี สืบค้นเมื่อวันที่ 30 เมษายน 2018 จาก: thoughtco.com
6. Khan Academy (2018) อัตราการเกิดปฏิกิริยาและกฎหมายอัตรา สืบค้นเมื่อวันที่ 30 เมษายน 2018 จาก: khanacademy.org
7. GermánFernández (26 กรกฎาคม 2010) จลนพลศาสตร์เคมี สืบค้นเมื่อวันที่ 30 เมษายน 2018 จาก: quimicafisica.com