Química · Velocidad de reacción · Equilibrio / Principios y exploración
Concentración, temperatura y velocidad de reacción: principios y exploración
Al investigar la causa de una reacción más rápida, los cambios de concentración y los cambios de temperatura deben compararse por separado. Controle la concentración inicial y la temperatura del reactivo A y observe la concentración y la velocidad de reacción inicial a lo largo del tiempo. Distinga entre las funciones de la constante de velocidad y la concentración en el modelo de reacción de primer orden de este experimento.
¿Cómo funciona?
La temperatura cambia la constante de velocidad k y la concentración cambia la velocidad inicial v₀=k[A]₀ al mismo k.
k = A·exp(−Ea/RT) · [A] = [A]₀e⁻ᵏᵗ
Prueba esta investigación
- Observe el virtual A → B al doble de velocidad durante 120 s. El naranja A cambia a verde B. Las colisiones de partículas tienen fines ilustrativos únicamente y los valores están determinados por la ecuación de velocidad.
- Ejecute y registre concentraciones iniciales de 1 y 2 mol/L respectivamente a 25 °C.
- Establezca la concentración inicial en 1 mol/L, cambie la temperatura a 35 °C y superponga las curvas.
Interpretación de resultados
¿Qué cambia si duplicas la concentración inicial en una reacción de primer orden?
v₀=k[A]₀. A la misma temperatura, k es constante y la vida media es ln2/k, que es independiente de la concentración.
Supuestos y limitaciones
Se trata de una hipotética reacción irreversible de primer orden. Utilice el factor de frecuencia A=1,00×10⁷ s⁻¹, Ea=50 kJ/mol, R=8,314 J/(mol·K). Es un volumen y temperatura constantes, y se omiten la reacción inversa, la difusión y la generación de calor. El número de partículas y el número de colisiones no se utilizan en los cálculos.