化學 · 反應速率 · 平衡 / 原理與探索
濃度、溫度與反應速率實驗解說
當調查反應速率加快的原因時，必須分別比較濃度變化和溫度變化。控制反應物 A 的初始濃度和溫度，並觀察隨時間的變化，包括濃度和初始反應速率。在本次實驗的，一級反應模型中，區分速率常數和濃度在反應過程中的作用。
它是怎麼工作的？
溫度變化會改變速率常數 k，而濃度變化會改變初始速度 v₀ = k[A]₀，其中 k 保持不變。
關鍵關係
k = A·exp(−Ea/RT) · [A] = [A]₀e⁻ᵏᵗ
嘗試這個實驗
- 觀察虛擬 A → B 以雙倍速度持續 120 秒。 虛擬 A 變為虛擬 B。 粒子碰撞僅為示例，其值由速度方程確定。
- 執行並記錄初始濃度分別為 1 mol/L 和 2 mol/L，在 25 °C 處。
- 將初始濃度設定為 1 mol/L，將溫度設定為 35 °C，並使曲線重疊。
解讀結果的依據
如果反應是第一級反應，如果初始濃度翻倍，會發生什麼變化？
v₀=k[A]₀。 在相同的溫度下，k是常數，而半衰期是 ln2/k，它與濃度無關。
模型的範圍與限制
這是一個假設的，一級不可逆反應。 使用頻率因子 A=1.00×10⁷ s⁻¹, Ea=50 kJ/mol, R=8.314 J/(mol·K)。 這是一個恆容且恆溫的，反向反應，擴散，以及熱量產生被忽略。 粒子數量和碰撞次數在計算中未被使用。