اثرغلظت برسرعت واکنش
اثرغلظت برسرعت واکنش
بررسی سرعت واکنش های شیمیایی وکنترل آن ها،یکی از مهم ترین مباحث علم شیمی است که تحت عنوان سینتیک درشیمی از آن یادمی شود.
کنترل وتنظیم سرعت واکنش به اندازه ی دلخواه از دید صفت مهم است،زیرا راندمان ومیزان تولید به زمان بستگی دارد.منظور از سرعت واکنش ،افزایش غلظت موادتشکیل شونده ویاکاهش غلظت مواد اولیه در واحد زمان است.واحد سرعت مول برلیترثانیه mol/l.s است.
سرعت به غلظت ،دما،کاتالیزور،سطح تماس ونوع ماده بستگی دارد.
بنابرتئوری برخورد،یک واکنش شیمیایی دراثر برخورد مولکول ها ویا اتم های مواد مختلف با یکدیگر صورت می گیرد.
از آنجاکه مولکول ها به علت داشتن انرژی جنبشی در حال تحرک هستند، این احتمال وجود دارد که با یکدیگر برخورد کنند.اما هر برخوردی منجربه واکنش شیمیایی نمی شود،بلکه باید دو شرط وجود داشته باشد تا واکنش شیمیایی صورت بگیرد که عبارتند از:
الف)برخورد باید درجهت مناسب صورت گیرد.
ب)انرژی برخورد برای انجام واکنش باید به اندازه کافی باشد،به عبارت دیگر انرژی برخورد باید از یک مقدار حداقل بیشتر باشد.
به برخوردهایی که دارای دو شرط فوق باشند ،برخورد مؤثر گفته می شود.بنابراین واضح است که کسر کوچکی از تعداد کل برخوردها ، منجر به بروز واکنش می گردد.
سرعت واکنش در واقع به تعداد برخورد های مؤثر در واحد زمان بستگی دارد.هرعاملی که احتمال وقوع برخوردهای مؤثر را افزایش دهد، سرعت واکنش را بیشتر خواهد کرد.
دو عامل مهم که می تواند بر سرعت واکنش اثر بگذارد،غلظت ودما می باشند.هرچه غلظت مواد واکنش دهنده بیشتر باشد، تراکم مولکول ها درمحلول بیشتر خواهد بود، درنتیجه تعداد کل برخوردها بیشترخواهد شد.بنابراین احتمال برخوردهای مؤثر افزایش پیدا خواهد کرد وسرعت واکنش نیز بیشتر خواهد شد.
برای مثال واکنش کلی زیر را در نظر بگیرید: محصول aA + bB→
معادله ی سرعت را می توان بر طبق معادله ی بالا نوشت: V = K|A|a|B|b
←VسرعتK ← ثابت سرعت |A|و|B| غلظت های مولی ماده ی A وB هستند.
افزایش دما نیز موجب افزایش سرعت می شود.زیرا هر چه دما بیشتر شود، انرژی جنبشی مولکول ها افزایش پیدا خواهد کرد، بنابراین برخوردهای مولکولی افزایش پیدا کرده واحتمال وقوع برخوردهای مؤثر را زیاد می کند که حاصل آن افزایش سرعت است.
اثرغلظت برسرعت واکنش تیوسولفات
مقدمه:
هنگامی که سدیم تیوسولفات را با اسید سولفوریک مجاور می نماییم، گوگرد آزاد می شود که به صورت ذرات کلوئیدی شیری رنگی ،محلول را کدر می کند.
Na2 S2 O3 + H2SO4→ Na2SO4 + H2O + SO2 +S↓
زمان لازم از شروع واکنش تا ظاهر شدن اولین ذرات رسوب به غلظت مواد شرکت کنند، بستگی دارد.
روش آزمایش:
شش لوله ی آزمایش را از 1تا6 شماره گذاری نموده و مطابق جدول (1) در آن ها،سدیم تیوسولفات و آب مقطر بریزید.
|
شماره لوله |
حجم سدیم تیوسولفات(ML) |
حجم آب مقطر(ML) |
H2SO4 |
غلظت تیوسولفات |
زمان |
عکس زمان |
|
1 |
6 |
0 |
6 |
|
|
|
|
2 |
5 |
1 |
6 |
|
|
|
|
3 |
4 |
2 |
6 |
|
|
|
|
4 |
3 |
3 |
6 |
|
|
|
|
5 |
2 |
4 |
6 |
|
|
|
|
6 |
1 |
5 |
6 |
|
|
|
در لوله ی شماره (1) 6میلی لیتر اسید سولفوریک رقیق ریخته و به سرعت آن را هم زده و زمان لازم از لحظه ی مخلوط شدن تا ظهور اولین ذرات رسوب را با کرنومتر اندازه گیری کنید.
همین آزمایش را برای 5 نمونه دیگر انجام دهید ومقادیر به دست آمده را در جدول وارد نموده ومنحنی رسم کنید.
