Kinetyka chemiczna na maturze: energia aktywacji, równanie kinetyczne, rząd reakcji

Szybkość reakcji zależy od stężeń substratów, temperatury i katalizatora. Równanie kinetyczne wiąże szybkość ze stężeniami: v = k[A]^a[B]^b, a suma wykładników to rząd reakcji. Energia aktywacji to bariera energetyczna, którą muszą pokonać cząsteczki; katalizator ją obniża.

Sprawdzono 18.10.20261 min czytania

Co trzeba umieć

  • Równanie kinetyczne: v = k[A]^a[B]^b. Wykładniki a i b wyznacza się doświadczalnie; dla reakcji elementarnych odpowiadają współczynnikom stechiometrycznym, co matura zwykle mówi wprost w treści.
  • Rząd reakcji: rząd względem A to a, rząd całkowity to a + b.
  • Zmiana stężeń: jeśli v = k[A]^2[B], dwukrotny wzrost [A] zwiększa szybkość 4 razy, a dwukrotny wzrost [B] 2 razy. Rozcieńczenie mieszaniny zmniejsza wszystkie stężenia jednocześnie.
  • Stała szybkości k zależy od temperatury i katalizatora, a nie od stężeń.
  • Energia aktywacji: na wykresie energii to różnica między szczytem (stanem przejściowym) a energią substratów. Katalizator obniża energię aktywacji i nie zmienia efektu energetycznego reakcji ani położenia równowagi.
  • Temperatura: wzrost temperatury zwiększa udział cząsteczek o energii wyższej niż energia aktywacji, więc szybkość rośnie.

Typowe pułapki

  • Liczenie zmiany szybkości przy zmianie objętości: zmniejszenie objętości dwukrotnie podwaja wszystkie stężenia gazów naraz.
  • Mylenie energii aktywacji z entalpią reakcji: katalizator zmienia tylko tę pierwszą.
  • Odczytywanie z wykresu energii aktywacji reakcji odwrotnej: to różnica między szczytem a energią produktów.
  • W zadaniach z tabelą pomiarów rząd wyznacza się z doświadczeń, w których zmienia się tylko jedno stężenie.

Zadania z matury

Zadania z tego tematu

  1. 1.Zadanie 21, czerwiec 2026Oblicz, jaką objętość roztworu Na2S2O3 o stężeniu 0,0010 mol ⋅ dm−3 zużyto do zmiareczkowania 10…
  2. 2.Zadanie 8, czerwiec 2026a) Uzupełnij tabelę. Wpisz brakujące wartości stężenia NO i szybkości reakcji. b) Ustal i napisz wartości wykładników a i b w…
  3. 3.Zadanie 7, maj 2026Oblicz łączne stężenie molowe substancji B i substancji C w chwili t = 255 min opisanego doświadczenia.
  4. 4.Zadanie 6, czerwiec 2025W celu wyznaczenia równania kinetycznego przemiany 2. przeprowadzono w temperaturze T doświadczenia I–III. Wartości stężeń…
  5. 5.Zadanie 8, czerwiec 2025Rozstrzygnij, czy schłodzenie układu, w którym przebiega przemiana 3., będzie skutkowało zwiększeniem: - równowagowego stężenia…
  6. 6.Zadanie 10.1, maj 2025Oceń prawdziwość zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe. 1. Zmniejszenie objętości reaktora w…74%wykonalność
  7. 7.Zadanie 10.2, maj 2025W reaktorze o pojemności 4,0 dm3 umieszczono stechiometryczną mieszaninę, zawierającą łącznie 12,0 mol gazów X2…27%wykonalność
  8. 8.Zadanie 4, czerwiec 2024Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeżeli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
  9. 9.Zadanie 5, czerwiec 2024Oblicz szybkość reakcji (wyrażoną w jednostce: mol ⋅ dm−3 ⋅ s−1) w doświadczeniu 1. w chwili, gdy w…
  10. 10.Zadanie 6, czerwiec 2024Dokończ zdanie. Wybierz odpowiedź A albo B i jej uzasadnienie 1., 2. albo 3. Pomiar pH roztworu, w którym zachodzi opisana…

Zadania z arkuszy CKE z rozwiązaniem z klucza. Wykonalność to średni procent punktów zdobytych przez zdających (raporty CKE).

Najczęstsze pytania

Co to jest rząd reakcji?

Suma wykładników potęg przy stężeniach w równaniu kinetycznym. Dla v = k[A]^2[B] rząd całkowity wynosi 3.

Czy katalizator zmienia energię aktywacji?

Tak, obniża ją, dlatego reakcja przebiega szybciej. Nie zmienia efektu cieplnego reakcji ani stanu równowagi.

Czytaj dalej