سینتیک شیمیایی(Chemical kinetics) شاخه‌ای از علم است که به مطالعهٔ سرعت فرایندهای شیمیایی و عوامل مؤثر بر آنها می‌پردازد.
سینتیک شیمیایی
سینتیک شیمیایی، که به عنوان سینتیک واکنش نیز شناخته شده است، مطالعه بر روی سرعت فرآیندهای شیمیایی است.
سینتیک شیمیایی تحقیقات و بررسی‌هایی است که شرایط آزمایشگاهی گوناگون را برسرعت یک واکنش شیمیایی توضیح می‌دهد. چراکه شرایط مختلف آزمایشگاهی از جمله دما، رطوبت و … می‌تواند بر مکانیزم واکنش و حالت گذار آن اثر بگذارد. همچنین سینتیک شیمیایی ساخت مدلی ریاضی از واکنش است که می توان به وسیلۀ آن، ویژگی های یک واکنش شیمیایی را توضیح داد.
تاریخچه
در سال ۱۸۶۴، پیتر واج (Peter Waage) و کیتو گلدبرگ (Cato Guldberg) با تدوین قانون کنش جرم، که بیانگر تناسب مقدار مواد در یک واکنش با سرعت یک واکنش شیمیایی است.
در سال ۱۸۸۴ ، وانت هوف (یاکوبوس هنریکوس وانت‌هوف Van’t Hoff) دینامیک شیمیایی را مورد مطالعه قرار داد و نتایج آن را تحت عنوان “Études de dynamique chimique” منتشر کرد. وی در سال ۱۹۰۱ اولین جایزۀ نوبل شیمی خود را برای ” کشف قوانین دینامیک شیمیایی و فشار اسمزی در محلول‌ها” دریافت کرد.
پس از وانت هوف، سینتیک شیمیایی با تعیین آزمایشی که از آن قوانین سرعت و ثابت سرعت بدست می‌آید، سر و کار دارد. قوانین سادۀ سرعت برای واکنش مرتبه صفر (که در آن سرعت واکنش از غلظت مستقل است)، واکنش‌های مرتبه اول و واکنش مرتبه دوم گرفته شده است. در واکنش‌های مرتبه اول متوالی می‌توان با تقریب حالت پایدار، قانون سرعت را ساده کرد. انرژی فعالسازی برای واکنش تجربی با استفاده از معادله‌ٔ آرنیوس تعیین می‌شود. عوامل اصلی سرعت واکنش عبارتند از:
- حالت فیزیکی واکنش دهنده
- غلظت واکنش دهنده‌ها
- درجه حرارتی که واکنش در آن رخ می‌دهد.
- کاتالیزور
گروبن (Groban) و یابلونسکی (Yablonsky) پیشنهاد دادند که دینامیک شیمیایی را به سه دوره تقسیم شود.
- اولی تحقیقات وانت هوف در زمینۀ قوانین کلی واکنش‌های شیمیایی مربوط سینتیک به ترمودینامیک
- دومی که به نام Semenov – Hinshelwood شناخته شده است، بر مکانیسم های واکنش، به ویژه برای واکنش های زنجیره ای تاکید دارد.
- و سومی مربوط است به Aris و توصیف دقیق ریاضی شبکه‌های واکنش‌های شیمیایی
عوامل مؤثر بر سرعت واکنش
- ماهیت واکنش دهنده ها
- حالت فیزیکی
- غلظت
- دما
- کاتالیزورها
- فشار
کاربردها و مدل‌ها
مدلهای ریاضی که توسط دانشمندان و مهندسان شیمی برای توصیف سینتیک واکنش شیمیایی ارائه شده است، برای درک بهتر فرآیندهای شیمیایی مانند تجزیه مواد غذایی، رشد میکروارگانیزم‌ها، تجزیه استراتوسفری و شیمی پیچیدۀ سیستم‌های بیولوژیکی بکار می‌رود. این مدل‌ها همچنین می‌تواند برای اصلاح راکتورهای شیمیایی، بهینه سازی بازده، از بین بردن محصولات زیان آور برای محیط زیست و… استفاده شود.
قسمتی از تدریس استاد صالحی راد درمحصول شیمی پیش ۱:
اگر فیلم بالا را به صورت آنلاین نمی توانید نگاه کنید نرم افزار adobe flash را از اینجا دانلود و بر روی کامپیوترتان نصب نمایید تا از این به بعد فیلم ها را به صورت آنلاین تماشا کنید
و یا اگر می خواهید این فیلم آموزشی را دانلود کنید و همیشه آن را بر روی کامپیوترتان داشته باشید اینجا کلیک نمایید.
برای تسلط بیشتر روی مبحث سینتیک شیمیایی به شما عزیزان فیلم آموزشی زیر را توصیه می کنیم:
