Równanie kinetyczne opisuje, jak szybkość reakcji chemicznej zależy od stężeń reagentów. Ma najczęściej postać:
v = k · [A]^m · [B]^n
gdzie:
- v – szybkość reakcji,
- k – stała szybkości reakcji,
- [A], [B] – stężenia reagentów,
- m, n – wykładniki potęgowe określające wpływ danego reagenta na szybkość.
Jak interpretować wykładniki?
Jeżeli w równaniu kinetycznym występuje składnik [NO]^2, to oznacza, że szybkość reakcji zależy od kwadratu stężenia NO. Gdy stężenie NO zmniejszy się 2 razy, wpływ tego składnika na szybkość wynosi:
(1/2)^2 = 1/4
Jeżeli dodatkowo [H2] występuje w pierwszej potędze, to zmniejszenie jego stężenia 2 razy daje czynnik:
1/2
Łącznie:
1/4 · 1/2 = 1/8
czyli szybkość reakcji zmniejsza się 8 razy.
Związek z ciśnieniem gazów
Dla reakcji gazowych, przy stałej temperaturze, stężenie gazu jest proporcjonalne do jego ciśnienia cząstkowego. Dlatego gdy ciśnienie mieszaniny gazowej spada o połowę i skład mieszaniny się nie zmienia, stężenia reagentów gazowych również maleją o połowę.
Typowy schemat rozwiązania
- Odczytaj równanie kinetyczne.
- Sprawdź, które stężenia się zmieniają.
- Podstaw zmianę, np.
[NO] → 1/2[NO]. - Oblicz wpływ potęg na szybkość reakcji.