Stała szybkości reakcji

Stała szybkości reakcji – współczynnik proporcjonalności $k$ w równaniu kinetycznym reakcji chemicznej:
: szybkość reakcji = $k\; [\backslash mathrm\; A]^n\; [\backslash mathrm\; B]^m\; [\backslash mathrm\; C]^p\; [\backslash mathrm\; D]^q\; \backslash dots$
Zależność stałej szybkości reakcji od temperatury opisuje równanie Arrheniusa:
:: $k\; =\; A\; \backslash exp\backslash left(-\backslash frac\{E\_a\}\{R\backslash cdot\; T\}\backslash right),$
gdzie:
* $A$ – czynnik przedwykładniczy Arrheniusa,
* $E\_a$ – energia aktywacji Arrheniusa,
* $R$ – stała gazowa,
* $T$ – temperatura w kelwinach.
Dla wielu prostych reakcji odwracalnych stosunek stałych szybkości reakcji biegnących w prawo $(k\_1)$ i w lewo $(k\_\{-1\})$ jest stałą równowagi $K$ tej reakcji:
: $K\; =\; \backslash frac\{k\_1\}\{k\_\{-1\}\}.$

Symbole i jednostki

Stała szybkości reakcji oznaczana jest zwykle symbolem $k$ lub $k\_n,$ gdzie $n$ oznacza rząd reakcji. Indeks dolny może też oznaczać numer etapu w przypadku reakcji wieloetapowych.
Jednostkę stałej szybkości reakcji determinuje postać równania kinetycznego, tak aby szybkość reakcji wyrażona była w [mol·dm⁻³·s⁻¹]. Zależność jednostki od zewnętrznego rzędu reakcji chemicznej przedstawia wzór ogólny:
: $[k\_n]=\backslash left[\backslash frac\; \{\backslash mathrm\{(dm^3)\}^\{n-1\}\}\{\backslash mathrm\{mol\}^\{n-1\}\backslash cdot\backslash mathrm\{s\}\}\backslash right],$
gdzie $n$ – zewnętrzny rząd reakcji
Przykładowe jednostki dla rzędów od 0 do III:
: 0 rząd: $[k\_0]=\backslash left[\backslash frac\; \{\backslash mathrm\{mol\}\}\{\backslash mathrm\{dm^3\}\backslash cdot\backslash mathrm\{s\}\}\backslash right],$
: I rząd: $[k\_1]=\backslash left[\backslash frac\; \{1\}\{\backslash mathrm\{s\}\}\backslash right],$
: II rząd: $[k\_2]=\backslash left[\backslash frac\; \{\backslash mathrm\{dm^3\}\}\{\backslash mathrm\{mol\}\backslash cdot\backslash mathrm\{s\}\}\backslash right],$
: III rząd: $[k\_3]=\backslash left[\backslash frac\; \{\backslash mathrm\{(dm^3)\}^2\}\{\backslash mathrm\{mol\}^2\backslash cdot\backslash mathrm\{s\}\}\backslash right].$

Przypisy

Kategoria:Kinetyka chemiczna