Νόμος της ταχύτητας

Ο νόμος της ταχύτητας αναφέρεται στην εξάρτηση της ταχύτητας μιας χημικής αντίδρασης από τις συγκεντρώσεις των προϊόντων και των αντιδρώντων της χημικής αντίδρασης.

Η ταχύτητα χημικής αντίδρασης είναι το μέγεθος που εκφράζει πόσο γρήγορα γίνεται μια χημική αντίδραση. Σε μία χημική αντίδραση ορίζονται τόσες ταχύτητες, όσα και τα αντιδρώντα και τα προϊόντα της αντίδρασης. Η ταχύτητα κατανάλωσης ενός αντιδρώντος ή σχηματισμού ενός προϊόντος ορίζεται ως ο ρυθμός μεταβολής της συγκέντρωσής του.

Οι ταχύτητες σχηματισμού και κατανάλωσης είναι ανάλογες μεταξύ τους. Κάθε μόριο προϊόντος που σχηματίζεται προϋποθέτει συγκεκριμένο αριθμό μορίων αντιδρώντων, όπως συνοδεύεται από συγκεκριμένο αριθμό μορίων των άλλων προϊόντων που σχηματίζονται. Για παράδειγμα στη χημική αντίδραση $2H_{2}+O_{2}\rightarrow 2H_{2}O$ ένα μόριο οξυγόνου για να καταναλωθεί προϋποθέτει την κατανάλωση δύο μορίων υδρογόνου και την παραγωγή δύο μορίων νερού. Έτσι, υποχρεωτικά ο ρυθμός μεταβολλής της συγκέντρωσης του οξυγόνου είναι μισός από το ρυθμό μεταβολλής της συγκέντρωσης του υδρογόνου και μισός κατά μέτρο του ρυθμού σχηματισμού του νερού. Οι ταχύτητες κατανάλωσης των αντιδρώντων είναι αρνητικοί, γιατί οι συγκεντρώσεις τους μειώνονται, ενώ οι ρυθμοί παραγωγής των προϊόντων είναι θετικοί, γιατί οι συγκεντρώσεις τους αυξάνονται. Στο προηγούμενο παράδειγμα οι ταχύτητες συνδέονται με τις εξής σχέσεις:

$-{\frac {1}{2}}\times {\frac {d[H_{2}]}{dt}}=-{\frac {d[O_{2}]}{dt}}={\frac {1}{2}}\times {\frac {d[H_{2}O]}{dt}}$

Νόμος Ταχύτητας

Νόμος ταχύτητας μιας χημικής αντίδρασης ονομάζεται η μαθηματική σχέση η οποία συνδέει την στιγμιαία ταχύτητα της αντίδρασης με τις συγκεντρώσεις των αντιδρώντων ουσιών. Γενικότερα, προσδιορίζεται πειραματικά και όχι με βάση την χημική εξίσωση.

Για παράδειγμα στη χημική αντίδραση $\mathrm {A} +2\mathrm {B} \rightarrow 3\Gamma$

Η ταχύτητα της αντίδρασης, ισούται με:

$v=k[\mathrm {A} ][\mathrm {B} ]^{2}$

Όπου το k είναι η σταθερά ισορροπίας, η οποία εξαρτάτε από την θερμοκρασία.

Ο νόμος ταχύτητας εξαρτάτε απο την φύση των αντιδρόντων (όλες εκτός από τα στερεά (s))