Ecuația vitezei(sau legea vitezei) este o ecuație utilizată pentru a calcula viteza unei reacții chimice. Pentru o reacție generală aA + bB → C, ecuația de viteză este:
r = k [ A ] x [ B ] y {\displaystyle r\;=\;k[\mathrm {A} ]^{x}[\mathrm {B} ]^{y}}}
Aici, [A] și [B] sunt concentrațiile lui A și B. x și y depind de etapa care determină viteza. Dacă mecanismul de reacție este unul foarte simplu, în care A și B se lovesc reciproc și apoi trec la produși printr-o singură stare de tranziție, atunci x=a și y=b. k este constanta de viteză a reacției. Aceasta se modifică în funcție de temperatură, presiune și alte condiții.
Ecuația ratei este o ecuație diferențială. Dacă este integrată, se găsește o ecuație care indică modul în care concentrația reactivilor și a produselor se modifică în timp.
În cazuri speciale, este foarte ușor de rezolvat ecuația și de găsit k. De exemplu, într-o reacție de ordinul întâi, ecuația este:
r = - d [ A ] d t = k [ A ] {\displaystyle r=-{\frac {d[A]}{dt}}=k[A]}
Integrarea dă:
ln [ A ] = - k t + ln [ A ] 0 {\displaystyle \ \ln {[A]}=-kt+\ln {[A]_{0}}}
Astfel, o reprezentare a ln [ A ] {\displaystyle \ln {[A]}} în funcție de timpul t dă o linie dreaptă cu o pantă de - k {\displaystyle -k} .
Uneori, experimentele pot fi realizate astfel încât reacția să arate ca una de ordinul întâi. Dacă concentrația unui reactiv este menținută la aceeași valoare ridicată, atunci aceasta poate fi considerată o constantă. Ecuația devine r = k [ A ] [ B ] = k ′ [ A ] {\displaystyle r=k[A][B]=k'[A]} unde k' este constanta de viteză de ordinul pseudoprimar. Apoi, metoda de mai sus poate fi utilizată pentru a calcula k'.
R: Ecuația vitezei (sau legea vitezei) este o ecuație utilizată pentru a calcula viteza unei reacții chimice. Aceasta ia în considerare concentrațiile de reactanți și de produși, precum și alte condiții, cum ar fi temperatura și presiunea.
Î: Cum poate fi calculată constanta de viteză?
R: În cazuri speciale, este posibil să se rezolve ecuația diferențială și să se găsească k prin integrarea acesteia. De exemplu, într-o reacție de ordinul întâi, o reprezentare grafică a lui ln[A] în funcție de timpul t va da o linie dreaptă cu o pantă de -k.
Î: Ce reprezintă x și y în formula generală de reacție?
R: x și y depind de etapa care determină viteza. Dacă mecanismul de reacție este foarte simplu, în care A și B se lovesc unul de celălalt și apoi trec la produse printr-o singură stare de tranziție, atunci x=a și y=b.
Î: Există o altă modalitate de a calcula k dacă unul dintre reactivi are o concentrație mare?
R: Da, dacă un reactiv are o concentrație ridicată care poate fi considerată constantă, atunci devine ceea ce se numește o constantă de viteză de ordinul pseudoprimar (k'). Aceasta poate fi, de asemenea, utilizată pentru a calcula k'.
Î: Cum afectează temperatura constanta de viteză?
R: Constanta de viteză se modifică în funcție de temperatură, presiune și alte condiții.
![{\displaystyle r\;=\;k[\mathrm {A} ]^{x}[\mathrm {B} ]^{y}}](https://www.alegsaonline.com/image/7a27a48de8f8ddfbe78b2b8f3105f36e4d2ace52.svg)
![{\displaystyle r=-{\frac {d[A]}{dt}}=k[A]}](https://www.alegsaonline.com/image/8e2d0d4b06c394d6c730853391ecc70e6b9e1575.svg)
![{\displaystyle \ \ln {[A]}=-kt+\ln {[A]_{0}}}](https://www.alegsaonline.com/image/f01599f79a633531bd83f2969981837039366f74.svg)
![{\displaystyle \ln {[A]}}](https://www.alegsaonline.com/image/d145d4f5d2bff5b617ad06dceb36a3a6511ffe1f.svg)
în funcție de timpul t dă o linie dreaptă cu o pantă de 
.![{\displaystyle r=k[A][B]=k'[A]}](https://www.alegsaonline.com/image/02d4b9a42622146589600a48106ebf9a7aa3641f.svg)
unde k' este constanta de viteză de ordinul pseudoprimar. Apoi, metoda de mai sus poate fi utilizată pentru a calcula k'.