Hur studerar man kinetiken för kemiska reaktioner?

Detta hjälper dig att förstå kinetiken för kemiska reaktioner
Detta hjälper dig att förstå kinetiken för kemiska reaktioner.

Kemisk kinetik och termodynamik styr hastigheterna med vilka reaktioner uppstår. Att förstå kinetik låter dig förutsäga hur en reaktion kommer att fortsätta och hur du kan öka utbytet av en viss produkt. Att studera hur enzymer och katalysatorer förändrar hastigheterna för kinetiska reaktioner är mycket viktigt inom tillverkning och biokemiska områden.

Metod 1 av 3: behärska kinetiska begrepp

  1. 1
    Tolka reaktionsuttalandet på lämpligt sätt. Reaktionsuttalanden beskriver reaktionens stökiometri. De kan användas på två sätt. Ibland betecknar reaktionsuttalandet helt enkelt förhållandet mellan kemiska arter som ett resultat av reaktionen. Om det är känt kan reaktionsuttalandet representera de olika molekylära förändringarna som sker under hela reaktionen, inte bara början och slutresultatet.
    • En reaktion utan kända mellanliggande molekyler är känd som en elementär reaktion.
  2. 2
    Redogöra för stökiometriska förhållanden. Studien av stökiometri fokuserar på relativa mängder kemikalier när reaktionen fortskrider. Du borde vara bekväm med den här idén. De relativa mängderna av reaktanter och produkter kommer att påverka reaktionshastigheten i stor utsträckning.
    • Inse att reaktioner kan gå i omvänd riktning (produkt tillbaka till reaktanter) under rätt stökiometriska förhållanden. Det finns till exempel för mycket produkt i miljön, så det börjar röra sig tillbaka mot de ursprungliga reaktanterna.
    Termodynamik styr hastigheterna med vilka reaktioner uppstår
    Kemisk kinetik och termodynamik styr hastigheterna med vilka reaktioner uppstår.
  3. 3
    Lär dig om övergångstillståndsmolekyler. Övergångstillstånd är molekyler som bildas mitt i en reaktion. Förstå att övergångstillståndsmolekyler är mycket instabila och vanligtvis bryts ner på en bråkdel av en sekund. Arbeta igenom övergångstillstånden för alla reaktioner som har ett känt övergångstillstånd för att lära sig reaktionsmekanismen.
    • För ett enkelt exempel, låtsas att du kombinerar molekylerna A och BC för att få AB och C. Mitt i reaktionen kommer A, B och C att smälta samman kort innan de bildar de nya molekylerna.

Metod 2 av 3: visar kinetik genom experiment

  1. 1
    Använd ersättare för att spåra molekylära interaktioner. Beroende på molekylen kommer vissa atomer eller grupper av atomer att tas bort och ersättas med något annat. Vanligtvis ersätts ett väte med deuterium. Detta gör det möjligt för forskare att hitta platsen för en viss del av vätemolekylen som de kan vara intresserade av.
    • Det är möjligt att olika isotoper (såsom deuterium för väte) kan ändra reaktionshastigheten.
  2. 2
    Mät relativa mängder substrat. Ett sätt att berätta hur snabbt en reaktion går är att spåra mängden reaktanter och produkter kontra tid. Ju snabbare reaktanterna tappas (eller produkter skapas), desto snabbare blir reaktionshastigheten. Reaktionshastigheten avgör hur snabbt de kinetiska produkterna bildas.
    • Dessa förhållanden är inte nödvändigtvis linjära. Till exempel kan en fördubbling av ett substrat få reaktionen att påskyndas fyrfaldigt snarare än att bara fördubblas.
    Att förstå kinetik låter dig förutsäga hur en reaktion kommer att fortsätta
    Att förstå kinetik låter dig förutsäga hur en reaktion kommer att fortsätta och hur du kan öka utbytet av en viss produkt.
  3. 3
    Introducera enzymer. Enzymer är molekyler som underlättar en reaktion. Enzymer fungerar genom att sänka reaktionsaktiveringsenergin och låta den gå snabbare. Ett enzym kommer inte att öka reaktionsutbytet, och enzymet reagerar inte heller på något sätt. Att studera hur ett visst enzym fungerar i en reaktion kan hjälpa dig att förstå reaktionsmekanismen. Två vanliga teorier om enzymfunktion är:
    • Ett enzym är naturligtvis den perfekta formen för ett substrat att binda till det.
    • Enzymer och substrat förändrar formen så att de binder väl.

Metod 3 av 3: studera kinetisk teori effektivt

  1. 1
    Läs kapitlet före klassen. Vikten av att titta på materialet mer än en gång kan inte överdrivas. Kinetik tar tid och tålamod att förstå, för att inte tala om en stark grund inom matematik och allmän kemi. Detta ger dig tid att göra anteckningar och formulera frågor för allt du inte förstår.
    • Om du kämpar med de matematiska begreppen kan du behöva uppdatera dina algebrafärdigheter. Du kan inte studera kinetik effektivt utan att förstå ekvationerna.
  2. 2
    Delta i klassen. Du bör komma ihåg att din instruktörs uppgift är att hjälpa dig att lära dig kinetik. Ditt jobb är att aktivt ta anteckningar och anstränga sig för att förstå ämnet. Du måste ställa frågor när du kämpar med kinetiska begrepp, och du bör försöka svara på frågor från din instruktör. Detta hjälper dig att förstå kinetiken för kemiska reaktioner.
    • Vissa instruktörer kommer att ge träningsproblem som ska utarbetas på tavlan. Ta tillfället i akt att arbeta igenom problem med klassen och instruktören för att hjälpa till. Se till att du förstår varför du gör varje steg i problemet.
    Katalysatorer förändrar hastigheterna för kinetiska reaktioner är mycket viktigt inom tillverknings
    Att studera hur enzymer och katalysatorer förändrar hastigheterna för kinetiska reaktioner är mycket viktigt inom tillverknings- och biokemiska områden.
  3. 3
    Delta i laboratorier. Att arbeta genom kinetiska teorier är avgörande för att förstå ämnet. Med det sagt, att se kinetiska principer i aktion ger dig perspektiv på hur kinetiska reaktioner faktiskt fortsätter. Ta en aktiv roll när som helst laboratorier eller demonstrationer är en del av klassen för att få en djupare förståelse för kinetiska processer.
    • En vanlig kinetisk demonstration är jodklockreaktionen. Denna reaktion möjliggör en visuell demonstration av kinetiska koncept via en lösning som ändrar färg baserat på reaktionen.
  4. 4
    Träna på problem. Kinetikproblem kan vara lite tråkiga. Du kan lösa hastigheten för en reaktion som helhet, konsumtions- eller produktionstakten för en viss kemisk art eller någon annan variabel. För att förstå när och hur man tillämpar kinetiska begrepp måste du göra läxor och träna problem efter varje lektion.
    • En studiegrupp är ett utmärkt sätt att öva på dessa problem. Du kan arbeta tillsammans med andra, och om du inte förstår ett problem kan en av dina klasskamrater hjälpa dig att räkna ut det.

Tips

  • Håll dig fokuserad och försök att undvika att bli frustrerad. Detta är ett komplext ämne och det tar tid att behärska.
  • Bekanta dig med läsdiagram och diagram. Grundalgebra är också ett måste.

Varningar

  • Använd alltid handskar och skyddsglasögon när du experimenterar med kemikalier.

Kommentarer (1)

  • nlockman
    Jag hittade mitt ämne (fysikalisk kem relaterad till kemisk kinetik), som jag inte kunde hitta någonstans.
FacebookTwitterInstagramPinterestLinkedInGoogle+YoutubeRedditDribbbleBehanceGithubCodePenWhatsappEmail