Кинетика или стопе хемијских реакција представљају једну од најкомплекснијих тема са којом се суочавају студенти хемије у средњим школама и на факултетима. Брзина хемијске реакције описује како се концентрације производа и реактаната с временом мијењају. Како реакција траје, стопа има тенденцију смањења јер шанса судара између реактаната постаје прогресивно мања. Хемичари зато описују реакције својом „почетном“ брзином, која се односи на брзину реакције током првих неколико секунди или минута.
Уопштено, хемичари представљају хемијске реакције у облику
аА + бБ ---> цД + дД,
где А и Б представљају реактанте, Ц и Д представљају производе и а, б, ц и д представљају њихове коефицијенте у уравнотеженој хемијској једначини. Једнаџба брзине за ову реакцију је тада
стопа = (-1 ÷ а) д ÷ дт = (-1 ÷ б) д ÷ дт = (1 ÷ ц) д ÷ дт = (1 ÷ д) д ÷ дт,
где углате заграде означавају концентрацију реактанта или производа; а, б, ц и д представљају коефицијенте из уравнотежених хемијских једначина; и т представља време.
Напишите уравнотежену хемијску једначину за реакцију под истрагом. Као пример, узмите у обзир реакцију водоник-пероксида, Х2О2, који се разлаже на воду, Х2О и кисеоник, О2:
Х2О2 (2) ---> Х2О (2) + О2.
"Уравнотежене" реакције садрже исти број сваке врсте атома са леве и десне стране стрелице. У овом случају, обе стране садрже четири атома водоника и два атома кисеоника.
Конструирајте једначину стопе на основу једначине из Увода. Наставак примера из корака 1:
стопа = - (1 ÷ 2) д ÷ дт = (1 ÷ 2) д ÷ дт = (1 ÷ 1) д ÷ дт.
Подигните податке о концентрацији и времену у једнаџбу из корака 2 на основу информација доступних у проблему или добијених током експеримента. На пример, за горе описану реакцију, претпоставимо да су добијени следећи подаци:
време (а), (М) 0, 0.250 10, 0.226
Ови подаци показују да се након 10 секунди концентрација водоник пероксида смањила са 0,250 молова на литру на 0,226 мола по литри. Једнаџба стопе тада постаје
стопа = - (1 ÷ 2) д ÷ дт = - (1 ÷ 2) (0,226 - 0,250) ÷ 10 = 0,0012 М / с.
Ова вредност представља почетну брзину реакције.