Fagkombination Essay

Reaktionskinetik og differentialligninger.
Studieretningsopgave/SRO.
Fagkombination: Matematik A & Kemi B

PROBLEMFORMULERING:

GØR REDE FOR HVAD DER FORSTÅS VED REAKTIONSKINETIK OG GIV EN MATEMATIK BESKRIVELSE AF 0., 1. OG 2. ORDENS REAKTIONER.

UDFØR FORSØG (XXX) DER ILLUSTRERER CENTRALE EMNER INDENFOR REAKTIONSKINETIKKEN. REDEGØR ENDVIDERE FOR TEORIEN BAG DET UDFØRTE EKSPERIMENT OG BESKRIV UDFØRELSEN AF DETTE.

GØR KORT REDE FOR BEGREBET REAKTIONSMEKANISME OG DISKUTER REAKTIONSMEKANISMENS BETYDNING FOR DET UDFØRTE FORSØG.

GØR KORT REDE FOR BEGREBET AKTIVERINGSENERGI OG DISKUTER AKTIVERINGSENERGIENS- OG TEMPERATURENS BETYDNING FOR REAKTIONSHASTIGHEDEN MED VÆGT PÅ DET UDFØRTE FORSØG.

VURDER HVAD FORSØG (XXX) KAN BIDRAGE MED I FORHOLD TIL MILJØPROBLEMATIKKEN.

2. Reaktionskinetik
Reaktionskinetik er læren om kemiske reaktioner og om de faktorer, der har indflydelse på reaktionshastigheden. Orden kinetik kommer af græsk kinetikos, der betyder bevægelse.

Hastigheden af en kemisk reaktion er et mål for, hvor hurtigt reaktanterne omdannes til produkter ved reaktionen. Man kan følge forløbet af en kemisk reaktion ved at måle koncentrationen af en (eller flere) af reaktionsdeltagerne som funktion af tiden. Det er principielt ligegyldigt, om man måler koncentrationen af en reaktant eller et produkt; i praksis vælger man som oftest det stof, der er lettest at måle koncentrationen af. En af de ting, der kan være interessant at undersøge, i forhold til reaktionshastigheden, er hvilke indgreb, der har indflydelse på reaktionshastigheden. Vi kigger på følgende reaktionsligning:

Ligning 1 A+4B→6C+4D
, hvor A og B betegner reaktanterne og C og D betegner produkterne.

I o...

... middle of paper ...

... differentialkvotient med en halv. Vi kan udtrykke reaktionshastigheden ud fra ligning 1 entydigt ved:

Ligning 4 v=-∆[A]/∆t=-1/4∙∆[B]/∆t=1/6∙∆[C]/∆t=1/4 (∆[D])/∆t

Ovenstående reaktionshastighed fortæller, at hastigheden for B må være 1/4 så stor som hastigheden A, da der bruges fire gange så meget B på samme tid som der bruges A. Samtidig dannes der også 1/6 så meget C og 1/4 så meget D som der bruges af A på samme tid.

Reaktioner kan kategoriseres i ordener. Eksponenterne, som koncentrationerne opløfter til i hastighedsudtrykket , angiver reaktionens orden. For eksempel findes der følgende sammenhæng:

Ligning 5 v=k∙[A]^h∙〖[B]〗^j
Der gælder, at A er af ordenen h og B er af ordenen j. Det betyder, at den samlede værdi af eksponenterne h+j afgøre den samlede orden.