La vitesse à laquelle les substances chimiques réagissent varie considérablement. Un clou peut prendre des années à rouiller, alors que les explosifs explosent en millièmes de seconde. Généralement, une vitesse de réaction implique le changement de la concentration d'une substance sur une période de temps donnée. Vous calculez le taux de réaction en divisant le changement de concentration par le temps écoulé. Vous pouvez également déterminer graphiquement la vitesse d'une réaction en trouvant la pente de la courbe de concentration.

TL; DR (Trop long; Pas lu)

Pour calculer le taux d'une courbe de concentration. réaction chimique, diviser les moles de substance consommées ou produites par le nombre de secondes que la réaction a pris pour terminer.

Taux instantané vs taux moyen

Le taux d'une réaction peut changer avec le temps. Lorsqu'un réactif est épuisé, par exemple, son taux diminue généralement. Vous devez donc faire la distinction entre le taux de réaction instantané, c'est-à-dire le taux d'un instant donné et le taux moyen qui détermine le taux au cours de la réaction.

Dépendance stoechiométrique des taux

Les vitesses de réaction des différents produits et réactifs dépendent les uns des autres en fonction de la stoechiométrie de la réaction. Lorsque vous déterminez le taux d'une substance dans une réaction, trouver les taux pour les autres substances consiste simplement à multiplier les rapports molaires par le taux de la substance connue. Par exemple, considérons la combustion du méthane:

CH _{4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2O}

La réaction consomme deux moles de méthane l'oxygène pour chaque mole de méthane et produit une mole de dioxyde de carbone et deux d'eau. La vitesse de réaction de l'oxygène est le double de celle du méthane, mais le taux de CO _{2 est le même que celui du méthane.}

Taux de réaction positif

Un taux de réaction devrait toujours être positif nombre. Lorsque vous calculez la vitesse de réaction d'un produit, un taux positif vient naturellement, car la concentration de la substance augmente avec le temps. Mais vous multipliez le calcul d'un réactif par un négatif (-1) pour le rendre positif, car la concentration d'un réactif diminue avec le temps.

Hypothèses de taux de réaction

Quelques différences les facteurs environnementaux peuvent modifier la vitesse d'une réaction, y compris la température, la pression et la présence de catalyseurs. Vous devez être conscient de ces facteurs lors du calcul des taux. Dans des conditions de température et de pression standard (STP), vous pouvez supposer que la réaction s'est produite à la température ambiante et à la pression atmosphérique standard.

Calcul numérique du taux de réaction

Vous pouvez exprimer les taux de réaction en unités de moles par litre par seconde, ou mol × L ^{-1 × s -1. Pour calculer une vitesse de réaction, il suffit de diviser les moles de substance produites ou consommées dans la réaction et de diviser par le temps de réaction en secondes.}

Par exemple, .2 moles d'acide chlorhydrique dans 1 litre d'eau réagissent avec .2 moles d'hydroxyde de sodium, formant de l'eau et du chlorure de sodium. La réaction prend 15 secondes. Vous calculez la vitesse de réaction de l'acide chlorhydrique comme suit:
<2> 2 moles HCl> 1 L = 0,2 mole par litre (mole × L ^{-1).
.2 moles par litre ÷ 15 secondes = .0133 mol × L -1 × s -1.}

Calcul de la vitesse graphique

Vous pouvez mesurer et enregistrer la concentration d'un produit ou d'un réactif au cours d'une analyse. réaction. Ces données produisent généralement une courbe qui diminue pour les réactifs et augmente pour les produits. Si vous trouvez la ligne tangente à n'importe quel point de la courbe, la pente de cette ligne est le taux instantané pour ce point dans le temps et pour cette substance.