Indledning
Der eksisterer forskellige typer af reaktioner - nogle er langsomme, og andre er hurtige. Disse reaktioner møder vi hver dag i vores liv.
Et eksempel på en langsom reaktion er rustdannelse på en cykel, mens en eksplosion er en meget hurtig reaktion. Et andet eksempel er diamanten, som egentlig er en ustabil form for kulstof.
Det er utroligt, at diamanter er så holdbare, som de er. Vi siger jo, at "diamanter varer evigt", men det skyldes udelukkende, at reaktionen sker utroligt langsomt.
I denne opgave beskæftiger vi os med reaktionskinetik, som er studiet af hastigheden for kemiske reaktioner. Vi undersøger reaktioner af 0., 1. og 2. orden og deres hastighedsudtryk.
Opgaven kombinerer matematik og kemi, og ved hjælp af matematiske differentialligninger og metoden til variabelseparation kan vi løse de differentialligninger, der opstår i kemi.
Opgaven beskriver også eksperimentelle metoder til at undersøge hastigheden af en kemisk reaktion og hvordan man kan bestemme hastighedsudtrykket.
Dette bliver påvist ved hjælp af to forsøg. Vi behandler også faktorer, der kan påvirke reaktionshastigheden, og vi undersøger temperaturens indflydelse gennem et simpelt forsøg.
Indholdsfortegnelse
Indhold
Indledning
Differentialligninger:
- Hvordan Man Løser Differentialligninger Ved Separation Af De Variable
- Løsning Af Y’=k
- Løsning Af Y’= Ky
Reaktionskinetik
- Definition Af Reaktionshastighed
- Reaktionsordener Og Hastighedsudtryk
- Nulte Orden
- Første Orden
- 2. Orden
- Opsummering På Hastighedsudtryk
Reaktionsmekanisme
Faktorer, Der Kan Påvirke Reaktionshastigheden
- Koncentrationens Betydning
- Overfladearealets Betydning
- Katalysator
- Temperaturens Betydning
Eksperimentelle Metoder
- Initialhastighedsmetoden
- Spektrofotometrisk Undersøgelse
- Reaktioner Af Højere Orden
Eksperimentelle Undersøgelser
- Spaltning Af Hydrogenperoxid
- Undersøgelse Af Reaktionen Mellem Bromid Og Bromat
- Betydning Af Kemiske Reaktioners Hastighed
Konklusion
Litteraturliste
Optimer dit sprog - Læs vores guide og scor topkarakter
Uddrag
En alternativ måde at øge reaktionshastigheden er ved at tilføje en katalysator. En katalysator defineres som "et stof, der øger hastigheden af en reaktion uden selv at blive forbrugt".
Der skelnes mellem to forskellige former for katalyse: homogen katalyse, hvor katalysatoren og reaktanterne er i en homogen blanding, og heterogen katalyse, hvor katalysatoren og reaktanterne er i en heterogen blanding.
Et eksempel på dette er nedbrydningen af hydrogenperoxid.
Denne reaktion vil have en meget lav reaktionshastighed i en ren vandig opløsning. Men ved tilsætning af en smule mangan(IV)oxid, også kendt som brunsten, vil reaktionen forløbe hurtigt.
Da brunsten ikke er opløselig i vand, har vi her et eksempel på heterogen katalyse. Hydrogenperoxid kan også spaltes ved hjælp af iodidioner, hvilket er et eksempel på homogen katalyse.
Selvfølgelig er det vigtigt for en katalysator at deltage på en eller anden måde i reaktionen, men til sidst gennemgår katalysatoren ikke nogen kemisk omdannelse.
Et eksempel herpå er iodidionerne, som antages at reagere på følgende måde:
Ved at kombinere de to reaktioner får vi det samlede reaktionsskema for spaltning af hydrogenperoxid.
En katalysator har evnen til at ændre reaktionens energiprofil ved at sænke aktiveringsenergien, hvilket betyder, at molekylernes sammenstød ikke behøver at være så voldsomme for at initiere reaktionen.
Dette er i overensstemmelse med tidligere studier26.
Skriv et svar