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화학 물질의 반응 속도는 크게 다릅니다. 못은 녹이는 데 몇 년이 걸리지 만 폭발물은 1 분의 1 초에 폭발합니다. 일반적으로, 반응 속도는 주어진 시간 동안 물질의 농도 변화를 포함합니다. 농도 변화를 경과 시간으로 나누어 반응 속도를 계산합니다. 농도 곡선의 기울기를 찾아서 반응 속도를 그래픽으로 확인할 수도 있습니다.
TL; DR (너무 길고 읽지 않음)
화학 반응 속도를 계산하려면 소비 또는 생성 된 물질의 몰을 반응이 완료된 시간 (초)으로 나눕니다.
순간 대 평균 속도
반응 속도는 시간이 지남에 따라 변할 수 있습니다. 예를 들어, 반응물이 소진됨에 따라, 그 속도는 전형적으로 감소한다. 따라서 순간 반응 속도, 즉 주어진 순간에 대한 속도와 반응 속도에 따른 속도를 결정하는 평균 속도를 구분해야합니다.
속도의 화학 양 론적 의존성
상이한 생성물 및 반응물에 대한 반응 속도는 반응의 화학량 론에 따라 서로 의존한다. 반응에서 한 물질의 비율을 결정할 때 다른 물질의 비율을 찾는 것은 단순히 몰비에 알려진 물질의 비율을 곱하는 것입니다. 예를 들어 메탄 연소를 고려하십시오.
CH4 + 2O2 → CO2 + 하반기2영형
반응은 메탄 1 몰당 2 몰의 산소를 소비하고 1 몰의 이산화탄소와 2 몰의 물을 생성합니다. 산소 반응 속도는 메탄 반응 속도의 두 배이지만 CO 속도는2 메탄과 동일합니다.
긍정적 반응 속도
반응 속도는 항상 양수 여야합니다. 제품의 반응 속도를 계산할 때 시간이 지남에 따라 물질의 농도가 증가함에 따라 양의 속도가 자연스럽게 나타납니다. 그러나 반응물의 농도가 시간이 지남에 따라 감소하기 때문에 반응물의 계산에 음의 값 (-1)을 곱하여 양성으로 만듭니다.
반응 속도 가정
온도, 압력 및 촉매의 존재를 포함하여 반응 속도를 변화시킬 수있는 몇 가지 환경 요인이 있습니다. 비율 계산을 수행 할 때 이러한 요소를 알고 있어야합니다. 표준 온도 및 압력 (STP) 조건에서 반응이 실온 및 표준 대기압에서 발생했다고 가정 할 수 있습니다.
반응 속도의 수치 계산
반응 속도를 초당 리터당 몰 단위, 또는 mol × L로 표시 할 수 있습니다-1 × s-1. 반응 속도를 계산하려면 반응에서 생성되거나 소비되는 물질의 몰을 간단히 나누고 반응 시간을 초 단위로 나눕니다.
예를 들어, 1 리터의 물에 0.2 몰의 염산이 0.2 몰의 수산화 나트륨과 반응하여 물과 염화나트륨을 형성합니다. 반응은 15 초가 걸린다. 염산의 반응 속도는 다음과 같이 계산됩니다.
.2 몰 HCl ÷ 1 L = 리터당 0.2 몰 (mol × L)-1 ).
리터당 .2 몰 ÷ 15 초 = .0133 mol × L-1 × s-1.
그래픽 비율 계산
반응 중 생성물 또는 반응물의 농도를 측정하고 기록 할 수 있습니다. 이 데이터는 일반적으로 반응물에 대해 감소하고 생성물에 대해 증가하는 곡선을 생성합니다. 커브를 따라 어떤 지점에서 탄젠트 라인을 찾으면 해당 라인의 기울기는 해당 시점 및 해당 물질의 순간적인 비율입니다.