Tilbake
7.1
Reaksjonshastighet

7.1 Reaksjonshastighet

Alle fag for VG3

Hastighetsuttrykk, gjennomsnittlig og momentan hastighet, hastighetskonstanten k, reaksjonsorden.

65 min
16 oppgaver
HastighetsuttrykkGjennomsnittlig hastighetMomentan hastighetHastighetskonstanten kReaksjonsorden
Du leser den tradisjonelle versjonen
Din fremgang i kapitlet
0 / 16 oppgaver
Kapitlets plass i kurset

Hva er reaksjonshastighet?

Reaksjonshastighet beskriver hvor raskt reaktanter forbrukes eller produkter dannes.

Definisjon

Hastighet=−Δ[reaktant]Δt=+Δ[produkt]Δt\text{Hastighet} = -\frac{\Delta[\text{reaktant}]}{\Delta t} = +\frac{\Delta[\text{produkt}]}{\Delta t}

- Minustegn for reaktanter (fordi de forbrukes)
- Plusstegn for produkter (fordi de dannes)
- Enheter: mol/(L·s) eller M/s

Eksempel

For reaksjonen: A → B

Hvis [A] synker fra 1,0 M til 0,6 M på 10 s:

Hastighet=−0,6−1,010=−−0,410=0,04 M/s\text{Hastighet} = -\frac{0,6 - 1,0}{10} = -\frac{-0,4}{10} = 0,04 \text{ M/s}

Hastighet og støkiometri

For reaksjoner med støkiometriske koeffisienter:

aA+bB→cC+dDa\text{A} + b\text{B} \rightarrow c\text{C} + d\text{D}

Hastigheten kan uttrykkes som:

Hastighet=−1aΔ[A]Δt=−1bΔ[B]Δt=+1cΔ[C]Δt=+1dΔ[D]Δt\text{Hastighet} = -\frac{1}{a}\frac{\Delta[\text{A}]}{\Delta t} = -\frac{1}{b}\frac{\Delta[\text{B}]}{\Delta t} = +\frac{1}{c}\frac{\Delta[\text{C}]}{\Delta t} = +\frac{1}{d}\frac{\Delta[\text{D}]}{\Delta t}

Eksempel

2N2O5→4NO2+O22\text{N}_2\text{O}_5 \rightarrow 4\text{NO}_2 + \text{O}_2

Hastighet=−12Δ[N2O5]Δt=+14Δ[NO2]Δt=+Δ[O2]Δt\text{Hastighet} = -\frac{1}{2}\frac{\Delta[\text{N}_2\text{O}_5]}{\Delta t} = +\frac{1}{4}\frac{\Delta[\text{NO}_2]}{\Delta t} = +\frac{\Delta[\text{O}_2]}{\Delta t}

Hvis N₂O₅ forbrukes med 0,020 M/s:
- NO₂ dannes med 2 × 0,020 = 0,040 M/s
- O₂ dannes med 0,5 × 0,020 = 0,010 M/s

Konsentrasjon-tid-grafer

Reaktanter


- Kurven synker over tid
- Stigningstall = negativ hastighet
- Kurven flater ut når likevekt nås

Produkter


- Kurven stiger over tid
- Stigningstall = positiv hastighet
- Kurven flater ut ved likevekt

Gjennomsnittlig vs momentan hastighet

Gjennomsnittlig hastighet:
- Sekantens stigningstall
- Over et tidsintervall Δt

Momentan hastighet:
- Tangentens stigningstall
- Ved et bestemt tidspunkt
- v=lim⁡Δt→0Δ[A]Δt=d[A]dtv = \lim_{\Delta t \to 0} \frac{\Delta[A]}{\Delta t} = \frac{d[A]}{dt}

Initialhastighet (v₀)


- Hastigheten ved t = 0
- Ofte brukt fordi konsentrasjonene er kjent
- Tangenten til kurven ved startpunktet
✏️Eksempel 1: Beregne hastighet

For reaksjonen: 2NO₂ → 2NO + O₂

Konsentrasjonen av NO₂ ble målt:
- t = 0 s: [NO₂] = 0,100 M
- t = 50 s: [NO₂] = 0,079 M
- t = 100 s: [NO₂] = 0,065 M

a) Beregn gjennomsnittlig hastighet for de første 50 s.
b) Beregn gjennomsnittlig hastighet mellom 50 og 100 s.
c) Hvorfor er hastigheten forskjellig?

Løsning:

a) 0-50 s:
v=−12Δ[NO2]Δt=−12⋅0,079−0,10050v = -\frac{1}{2}\frac{\Delta[\text{NO}_2]}{\Delta t} = -\frac{1}{2} \cdot \frac{0,079 - 0,100}{50}
v=−12⋅−0,02150=2,1×10−4 M/sv = -\frac{1}{2} \cdot \frac{-0,021}{50} = 2,1 \times 10^{-4} \text{ M/s}

b) 50-100 s:
v=−12⋅0,065−0,07950=−12⋅−0,01450v = -\frac{1}{2} \cdot \frac{0,065 - 0,079}{50} = -\frac{1}{2} \cdot \frac{-0,014}{50}
v=1,4×10−4 M/sv = 1,4 \times 10^{-4} \text{ M/s}

c) Hvorfor forskjell?
- Hastigheten avtar fordi [NO₂] synker
- Lavere konsentrasjon → færre kollisjoner → saktere reaksjon
- Dette viser at hastigheten avhenger av konsentrasjon

Dette kapitlet er skrevet av Anthropics toppmodeller (Claude Opus og Claude Fable) og er foreløpig ikke manuelt gjennomgått — kvalitetskontrollen gjøres av uavhengige KI-agenter, og innmeldte feil rettes fortløpende. Funnet en feil? Meld fra, så retter vi den. Les mer om hvordan innholdet lages.