Условие задачи
Что такое скорость химической реакции и в каких единицах она измеряется?
Решение
Дисциплина: химия.
Рассмотрим задачу о скорости химической реакции. Ниже представлено подробное решение с пояснениями.
1. Определение понятия.
Скорость химической реакции характеризует, насколько быстро происходит превращение веществ, участвующих в реакции. Более формально, это мера изменения концентрации реагирующих веществ (реагентов) или образующихся веществ (продуктов) в единицу времени.
2. Формулы для расчёта скорости.
Если рассматривать изменение концентрации конкретного вещества, то скорость реакции определяется как отношение изменения его концентрации к интервалу времени. Для реактивов (вещество расходуется) принято знак минус, а для продуктов (вещество накапливается) — знак плюс.
Например, для реагента A скорость записи можно записать так:
υ = – Δ[A] / Δt
где [A] – концентрация вещества A, а Δt – промежуток времени.
Аналогично для продукта B:
υ = Δ[B] / Δt
В случае, когда рассматривается мгновенная скорость реакции, используют производную по времени, то есть:
υ = – d[A] / dt (для реагента)
υ = d[B] / dt (для продукта)
3. Единицы измерения.
Концентрация веществ выражается обычно в молях на литр, то есть в mol∙L⁻¹. Время измеряется в секундах (s). Таким образом, скорость химической реакции имеет единицы:
mol∙L⁻¹∙s⁻¹
Подытожим:
Скорость химической реакции – это величина, характеризующая изменение концентрации реагентов или продуктов в единицу времени, и измеряется обычно в молях на литр в секунду (mol∙L⁻¹∙s⁻¹).