Reaksjonshastighet beskriver hvor raskt sammensetningen endres med tiden. For en balansert reaksjon normaliseres endringshastigheten med de støkiometriske koeffisientene slik at samme reaksjonshastighet fås fra alle reaktanter og produkter.
Hvorfor det er viktig
Kinetikk kobler målbare konsentrasjonsendringer til molekylære mekanismer. Hastighetslover, temperaturavhengighet og katalysatoreffekter kan avsløre hvilke trinn som styrer den observerte hastigheten.
Kjerneidé
Reaksjonshastighet
Kjerneidé
Støkiometrien knytter artsrater til én reaksjonshastighet
for aA + bB → cC + dD: v = −(1/a)d[A]/dt = −(1/b)d[B]/dt = (1/c)d[C]/dt = (1/d)d[D]/dt
Når to partikler av én art forbrukes for hver partikkel av en annen art som dannes, får konsentrasjonene ulike numeriske helninger. Divisjon med den støkiometriske koeffisienten gir én konsistent reaksjonshastighet.
Veiledet eksempel
Eksempel · nedbrytning av N₂O₅
For 2 N₂O₅ → 4 NO₂ + O₂ forsvinner N₂O₅ med 0,020 mol L⁻¹ s⁻¹. Da er v = 0,020/2 = 0,010 mol L⁻¹ s⁻¹. O₂ dannes med 0,010 og NO₂ med 0,040 mol L⁻¹ s⁻¹.
Øvelse
Fra artshastighet til reaksjonshastighet
For N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃ forsvinner H₂ med 0,030 mol L⁻¹ s⁻¹. Beregn reaksjonshastigheten og dannelseshastigheten til NH₃.
Kontroller svaret
v = 0,030/3 = 0,010 mol L⁻¹ s⁻¹. NH₃ dannes med 2v = 0,020 mol L⁻¹ s⁻¹.