อัตราการเปลี่ยนแปลงทางเคมีและขอบเขตของการเปลี่ยนแปลง

• อัตราคือปริมาณต่อวินาที — อ่านจากตาราง กราฟ และเส้นสัมผัส; ทฤษฎีการชนอธิบายทุกปัจจัยที่เปลี่ยนแปลงอัตรา
• ปฏิกิริยาผันกลับจะเข้าสู่สมดุลพลวัต; (HT) กฎของเลอชาเตอลิเยร์ทำนายว่าแต่ละเงื่อนไขจะเลื่อนสมดุลไปทางใด
• อุตสาหกรรมปรับปรุงทั้งอัตราและผลผลิตไปพร้อมกัน — ใช้สภาวะที่เป็นการประนีประนอม

การคำนวณอัตรา: อัตรากำหนดปฏิกิริยา = ปริมาณสารตั้งต้นที่ใช้ไป ÷ เวลา, หรือผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้น ÷ เวลา — ในหน่วย g/s หรือ cm³/s (HT additionally mol/s) Interpret product-vs-time graphs (steeper start, flattening as reactant runs out); draw tangents and use their gradient as the rate at that instant (HT calculate it).

ปัจจัยที่มีผลต่ออัตรา: ความเข้มข้น (สารละลาย), ความดัน (แก๊ส), พื้นที่ผิว (ของแข็ง), อุณหภูมิ, ตัวเร่งปฏิกิริยา. RP5: ตรวจสอบความเข้มข้นโดย (a) วัด ปริมาตรของแก๊ส ที่เกิดขึ้น และ (b) สังเกตการเปลี่ยนแปลงของ สี/ความขุ่น — สมมติฐาน, ตัวแปร, การทำซ้ำ

ทฤษฎีการชน: ปฏิกิริยาลดลงเมื่ออนุภาคชนกันด้วย พลังงานก่อกวนขั้นต่ำ การเพิ่มความเข้มข้น/ความดันทำให้ อนุภาคอยู่หนาแน่นขึ้น — ชนกันบ่อยขึ้น; ท่อนของแข็งขนาดเล็กเพิ่ม อัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตร — พื้นที่ผิวที่เปิดเผยมากขึ้น, ชนกันบ่อยขึ้น; การเพิ่มอุณหภูมิจึงให้ พลังงานมากขึ้น — ชนกันบ่อยขึ้น AND ชนกับพลังงานผ่านพลังงานก่อกวนมากขึ้น.

ตัวเร่งปฏิกิริยา: เปลี่ยนอัตราแต่ ไม่ถูกใช้ไป; แต่ละปฏิกิริยามีกาตลิสต์ของตัวเอง; เอนไซม์ เป็นกาตลิสต์ทางชีวภาพ กาตลิสต์เสนอ เส้นทางทางเลือกที่มีพลังงานก่อกวนต่ำกว่า — ระบุได้โดยการเร่งปฏิกิริยาโดยไม่ปรากฏในสมการ กราฟปฏิกิริยาจะมีความเปลี่ยนแปลงพลังงานรวมเท่าเดิมแต่มี ยอดเขาต่ำลง:

ปฏิกิริยาย้อนกลับ: ผลิตภัณฑ์สามารถทำปฏิกิริยากลับไปยังสารตั้งต้น — เขียนด้วยลูกศร ⇌ หากเป็นปฏิกิริยาคายความร้อนทางหนึ่ง จะเป็น ปฏิกิริยากินความร้อน ทางอีกด้าน โดยถ่ายโอน ปริมาณพลังงานเท่ากัน

สมดุล: ใน ระบบปิด สมดุลถึงจุดที่ อัตราปฏิกิริยาไปข้างหน้าและย้อนกลับเท่ากัน — ความเข้มข้นหยุดเปลี่ยนแม้ทั้งสองปฏิกิริยาจะดำเนินต่อไป (พลวัต)

(HT) หลักของเลอชาเตลีย: ระบบที่สมดุลจะตอบสนองเพื่อ ต้านทาน การเปลี่ยนแปลงใดๆ:

• ความเข้มข้น ↑ ของสารตั้งต้น → เกิด ผลิตภัณฑ์ มากขึ้น (และในทางตรงกันข้าม);
• ความดัน ↑ → ตำแหน่งเคลื่อนไปยัง ฝั่งที่มีโมเลกุลแก๊สน้อยกว่า;
• อุณหภูมิ ↑ → ตำแหน่งเคลื่อนไปใน ทิศทางที่เป็นปฏิกิริยากินความร้อน (↓ สำหรับทิศทางคายความร้อน).

ตัวเร่งปฏิกิริยาไม่เลื่อนตำแหน่ง — ถึงจุดสมดุลเร็วขึ้น อุตสาหกรรมเลือก เงื่อนไขเชิงประนีประนอม เพื่อปรับสมดุลระหว่างอัตรา, ผลผลิต, ความปลอดภัย และต้นทุน (เช่น กระบวนการฮาเบอร์ในหัวข้อ 10).

• อัตราจากตาราง, จากความชันของกราฟ, และ (HT) จากความชันของเส้นสัมผัส
• อธิบายปัจจัยทั้งห้าด้วยทฤษฎีการชน ระบุว่าเกิดอะไรขึ้นกับความถี่และพลังงานของการชน
• ผลกระทบของตัวเร่งปฏิกิริยาต่อกราฟ; ไม่ถูกใช้ไป; เอนไซม์
• ลูกศร ⇌; สมดุลคืออัตราเท่ากัน; (HT) คาดการณ์การเปลี่ยนแปลงของเงื่อนไขทั้งสามด้วยหลักของเลอชาเตลีย์; เงื่อนไขเชิงประนีประนอมที่มีเหตุผล