EFNAFRÆÐI
HRAÐAFRÆÐI
Hraði efnahvarfa lýsir því hversu hratt hvarfefnin eru að eyðast eða hversu hratt myndefnin eru að myndast. Efnahvörf geta bæði gerst hratt og hægt. Einingin fyrir hraða efnahvarfa er mól/L*tími, t.d. mól/L*sek eða mól/L*Klst.
Hægt er að ákvarða hraða efnahvarfsins ef hægt er að ákvaðra breytinguna á mólstyrk hvarf- eða myndefna.
MEÐALHRAÐI
Ef við getum ákvarðað breytingu á mólstyrk hvarfefna eða myndefna þá er hægt að ákvarða hraða efnahvarfsins.
Til þess að finna meðalhraða hvarfsins deilir maður breytingu mólstyrks með tíma.
Tíminn getur verið sek, mín, klst, dagar o.s.frv
Hraðajafna hvarfefna er sett upp með mínusformerki því að hraðinn þarf alltaf að vera jákvæð tala, notað til að lýsa því hvernig hvarfefnin eyðast.
Helstu áhrifaþættir hraðans
Eðlisfræðilegt ástand hvarfefnanna (g, l, s)
Efnisstyrkur hvarfefnanna
Hitastig
Viðurvist hvata
HRAÐALÖGMÁLIN
Þegar efnahvörf eru framkvæmd við fast hitastig breytist hvarfhraði þeirra í hlutfalli við styrk hvarfefnanna. Hraði efnahvarfs er venjulega í hlutfalli af efnisstyrk hvarfefnanna.
Hraði=K[A]x.
K er fasti við ákveðið hitastig, X er veldisvísir efnisstyrks og er ákvarðað með tilraunum sem dæmi X=1 er fyrstra gráðu X=2 er annarra gráðu X=0 er núlltugráðu.
aA+bB+cC --> myndefni
Hraði=K[A]x[B]y[C]z
Hvernig veit maður hvaða gráðu efnahvarfið er?
Efnahvarf af 0. gráðu er þegar hraði breytist ekki með auknum efnisstyrk og efnisstyrkur fellur út úr hraðajöfnunni
Efnahvarf af 1. gráðu er þegar hlutföllin eru 1:1 þá er veldisvísirinn x=1. Hlutföllin 1:1 þýðir að hraðinn margfaldast jafn upphafsstyrknum. (Einingin fyrir k við fyrstu gráðu efnahvörf er alltaf tímaeiningin sem að notuð var í mínus fyrsta veldi).
Efnahvarf af 2. gráðu er þegar báðir styrkir eru tvöfaldaðir sem veldur því að hraðinn fjórfaldist
Þegar fleira en eitt hvarfefni eru í tiltekni efnajöfnu verður heildargráða hraðalögmálsins samanlagðir veldisvísar hvarfefnanna.
Hraði=K[hvarfefni 1]x[hvarfefni 2]y....
BREYTING HVARFHRAÐA Á TÍMA
Hægt er að ákvarða mólstyrk á tilteknum tíma með hraðalögmálinu og getum við líka ákvarðað helmingunartíma efna. Helmingunartími er sá tímapunktur þar sem mólstyrkur tiltekins hvarfefnis hefur minnkað um helming.
Jafna fyrir fyrstu gráðu efnahvörf er
In[A]t = -Kt+ In[A]0
Hún er notuð til þess að finna styrk hvarfefna á ákveðnum tíma [A]t, til að finna tíma sem hvarfið tekur til þess að hvarfa ákveðnu magni af hvarfefninu [A]t og tímann sem það tekur fyrir ákveðið hlutfall hvarfefna að hvarfast (t).
Mikilvægt er að samræma einingar: þegar K er gefið í mínútum en tímaeiningin er gefin upp í klukkustundum þá þarf að breyta þeim í mínútur.
Jafnan til þess að finna helmingunartíma fyrstu gráðu efnahvarfa er t ½ = In2/K= 0,0693/K
Hins vegar eru aðrar jöfnur fyrir annara gráðu efnahvörf
1/[A]1 =Kt + 1/[A]0
Jafna helmingunartíma annara gráðu efnahvarfa er háð upphafstyrk og hefur hærri efnisstyrkur þau áhrif að helmingunartími verður hraðari. Jafnan er t ½= 1/ K[A]0
