سینتیک شیمیایی

فهرست:
عوامل مؤثر بر سرعت واكنش:
طبيعت واكنش دهنده ها
حالت فيزيكي مواد:
قانون سرعت
اثر دما
اثر كاتاليزگر. كاتاليزگرها:
ساز و كار واكنش شيميائي
تعداد برخورد
جهت گيري مناسب مولكولهاي برخورد كننده
انرژي ذرات هنگام برخورد
انرژي فعالسازي يا اكتيواسيون
كمپلكس فعال يا پيچيده فعال

سرعت يا شتاب يك فرآيند عبارت است از تغيير يك كميت معين در يك زمان معين. حال اين كميت معين مي‌تواند غلظت – بو – زنگ و … باشد.
همچنان كه در علم فيزيك سرعت يك متحرك را با تغييرات جابه‌جائي متحرك در تغييرات واحد زمان. بيان مي كنيم در علم شيمي نيز به دنبال يك كميت مستقيم تا در واحد زمان تغيير كند. از آنجائي كه در حين يك واكنش شيميائي تعداد مولها دستخوش تغيير مي شوند بنابراين سرعت يك واكنش شيميائي عبارت است از تغيير غلظت يك واكنش گر و يا يك فرآورده در واحد زمان.
مثلاً در واكنش   اگر بخواهيم سرعت را برحسب جزء A حساب كنيم. (در علم شيمي سرعت را با R نمايش مي‌دهيم و از آنجائي كه سرعت يك واكنش ثابت نيست و با گذشت زمان تغيير مي كند. همچون علم فيزيك به بيان سرعت متوسط واكنش مي پردازيم يعني   ) حرف R از كلمه Rate به معناي سرعت گرفته شده است.

 
غلظت A در t1 – غلظت A در t2     

    T2-t1    
توجه: [A] يعني غلظت A بر پايه مول بر ليتر
حرف يوناني   (دلتا)‌به معناي تغيير يك كميت اندازه گيري شده است.
نكته : سرعت در لحظه هاي مختلف واكنش با يكديگر تفاوت دارد. به عبارتي سرعت يك واكنش در ابتدا زياد و با گذشت زمان از آنجائي كه غلظت واكنشگرها رو به كاهش مي‌گذارد كم مي گردد.
سرعت يك واكنش كميتي است تجربي و با اندازه گيري سرعت مصرف واكنش دهنده (ها) يا سرعت توليد فرآورده (ها) معين مي گردد.
توجه گردد كه عبارت   ‌يك عبارت منفي است. زيرا غلظت دوم A به دليل مصرف شدن ‌از غلظت اول A كوچكتر است و از آنجائي كه در علم شيمي سرعت منفي معنا ندارد بنابراين سرعت متوسط مصرف A را با عبارت:
 
به عبارتي ‌سرعت را با بيان يك علامت منفي براي واكنش دهنده (ها) بيان مي كنيم.
بنابراين مي توان سرعت را برحسب جزء (B) نيز تعريف نمود:
 
پرسش: تغييرهاي سرعت واكنش با پيشرفت زمان به چه ترتيب است؟
1) سرعت واكنش در ابتدا كم است و در نزديك پايان زياد مي شود.
2) در تمام مدت سرعت واكنش ثابت است.
3) سرعت واكنش در ابتدا زياد و در نزديك پايان كم مي گردد.
4) با پيشرفت زمان سرعت واكنش به طور منظم افزايش مي يابد.
نكته :
انتخاب واحد زمان در سطح دبيرستان اصولاً ثانيه (s) و دقيقه است (min) ولي براي واكنش كند مانند زنگ زدن آهن و يا خرد شدن صفحات كاغذي يك كتاب از واحدهاي نظير روز – هفته – ماه وسال استفاده مي شود. در اين بحث بيشتر از واحد ثانيه استفاده مي گردد.
بنابراين سرعت واحدهاي مختلفي دارد.
نكته : انواع واحدهاي سرعت
1- واحد mol/s يا mol/min
2- واحد mol/lit/s يا mol/lit/min يا M/S
3- واحد lit/s كه بيشتر براي گازها استفاده مي شود.
پرسش: در يك آزمايش 08/0 مول N2 را در ظرف يك ليتري قرار داده تا با هيدروژن واكنش دهد. و مطابق واكنش زير آمونياك تشكيل گردد.
 
اگر در دقيقه هاي چهارم و هشتم پس از شروع واكنش مقدار N2 باقيمانده در ظرف  04/0 و 02/0 مول باشد سرعت متوسط مصرف N2 در فاصله زماني دقيقه هاي چهارم و هشتم برابر است با :
1) 3-10*5        2) 2-10*1        3) 2-10*2        4) 3-10*5/2
نكته: زماني كه سرعت واكنش بر حسب mol/s باشد آن را به صورت   نمايش مي دهند و زماني كه سرعت واكنش برحسب مول بر ليتر بر ثانيه باشد آن را به صورت   نمايش مي دهند