Nā nīnau hoʻohālike e kūkākūkā ana i nā kumu e pili ana i ka wikiwiki o ka pane
ʻO ka hopena kemika kahi hoʻololi ʻana o nā ʻātoma a i ʻole nā molekala i hōʻike ʻia e nā neʻe ikehu a me nā loli i nā pae ikehu. I ka hana maoli, wehewehe ka helu hopena i ka wikiwiki o ka hoʻololi ʻana o nā reactants i nā huahana. Hiki i kekahi mau kumu ke hoʻololi i ka helu hopena, me ka noʻonoʻo ʻana, ka mahana, ke kaomi (no nā hopena kinoea), ka ʻili, a me ke alo o nā catalysts. E kūkākūkā kēia ʻatikala i nā pilikia hoʻohālike e pili ana i nā kumu e hoʻololi i ka helu hopena me nā wehewehe kikoʻī.
Nā Kumu e Hoʻopilikia ana i ka Kaʻina Hana
1. Ka Hoʻohuihui ʻana o nā Mea Hana
2. Mahana
3. Kaomi
4. ʻĀpana ʻIli
5. Mea hoʻoulu
1. Ka Hoʻohuihui ʻana o nā Mea Hana
Laʻana Nīnau 1:
Ka hopena i hāʻawi ʻia:
A + B → AB
Inā hāʻawi ʻia nā ʻano o [A] = 0,5 M a me [B] = 0,5 M, a hāʻawi ʻia ka helu pane mua e ka helu = k[A][B]. He aha ka helu pane inā e pāpālua ʻia ka nui o A i 1 M ʻoiai e mau ana ʻo [B] ma 0,5 M?
Kūkākūkā:
Haʻilula o ka wikiwiki o ka pane:
\[ \text{Ka helu} = k[A][B] \]
Ka helu mua:
\[ \text{Rate}_{\text{initial}} = k[0,5][0,5] = 0,25k \]
Ke lilo ka nui o A i 1 M:
\[ \text{Rate}_{\text{new}} = k[1][0,5] = 0,5k \]
Hoʻohālikelike kumukūʻai:
\[ \frac{\text{Rate}_{\text{new}}}{\text{Rate}_{\text{initial}}} = \frac{0,5k}{0,25k} = 2 \]
No laila, ʻelua ka nui o ka hopena hou ma mua o ka nui o ka hopena mua.
2. Mahana
Laʻana Nīnau 2:
Ua ʻike kekahi kemika e piʻi ana ka wikiwiki o ka hopena no kahi kaʻina hana kemika mai 0,5 mol/L/s a i 2 mol/L/s ke piʻi ka mahana mai 300 K a i 320 K. He aha ka mea hoʻonui, ma muli o ke kānāwai o Arrhenius?
Kūkākūkā:
Ke ʻōlelo nei ke kānāwai o Arrhenius penei:
\[ \text{Ka helu} = Ae^{-\frac{E_a}{RT}} \]
ʻO ka hoʻonui ʻana i ka mahana e hoʻemi ai i ka exponential i ka hōʻike ʻana o Arrhenius, no laila e piʻi ana ka wikiwiki o ka hopena. I kēia hihia, ʻo ka mea hoʻonui:
\[ \frac{\text{Rate}\ \text{at}\ 320\ K}{\text{Rate}\ \text{at}\ 300\ K} = \frac{2\ mol/L/s}{0,5\ mol/L/s} = 4 \]
No laila, ʻo ka kumu hoʻonui o ka wikiwiki o ka hopena he 4 manawa.
3. Kaomi
Laʻana Nīnau 3:
No nā hopena kinoea:
\[ \text{2NO}(g) + \text{O}_2(g) → \text{2NO}_2(g) \]
Inā hoʻonui ʻia ke kaomi holoʻokoʻa mai 1 atm a i 2 atm me ka nui mau, pehea lā e pili ai kēia i ka wikiwiki o ka hopena?
Kūkākūkā:
I nā hopena kinoea, pili pono ke kaomi i ka nui. ʻO ka hoʻonui ʻana i ke kaomi e hoʻonui i ka nui o kēlā me kēia kinoea, e hoʻonui ana i ka wikiwiki o ka hopena. Ke manaʻo nei e mālama ʻia ke kaomi ma ke ʻano like, piʻi ka wikiwiki o ka hopena me ke kaomi:
\[ \text{Rate}_{\text{new}} = k[2NO]^2[O_2] \]
Me ka piʻi ʻana o ke kaomi, e pāpālua ka nui o NO a me O2, no laila e piʻi ka wikiwiki o ka hopena:
\[ \text{Rate}_{\text{new}} = k[2NO]^2[2O_2] = k(2[NO])^2 (2[O_2]) = 4k[NO]^2[O_2] \]
No laila, piʻi ka nui o ka hopena i 4 mau manawa.
4. ʻĀpana ʻIli
Laʻana Nīnau 4:
Ke kau ʻia ka Zn paʻa i loko o kahi hopena HCl, ʻoi aku ka wikiwiki o ka hopena e hana i ke kinoea H2 ke wili ʻia ka Zn i pauka ma mua o ka wā ma ke ʻano o kahi pā Zn. No ke aha mai kēlā?
Kūkākūkā:
ʻO ka hoʻonui ʻana i ka ʻili o nā ʻāpana paʻa e hoʻonui i ka nui o nā molekala reactant hou e hiki ke kuʻi me ka ʻili Zn paʻa. ʻO ka hopena ma waena o Zn a me HCl penei:
\[ \text{Zn}(s) + 2\text{HCl}(aq) → \text{ZnCl}_2(aq) + \text{H}_2(g) \]
Ke ʻano pauka ʻo Zn, ʻoi aku ka nui o ka ʻili pili ma waena o Zn a me HCl i hoʻohālikelike ʻia me Zn ma ke ʻano pā, no laila e hoʻonui ai i ka wikiwiki o ka hopena ma o nā wahi hoʻokuʻi hou aku.
5. Mea hoʻoulu
Laʻana Nīnau 5:
E wehewehe i ka ʻokoʻa o nā helu hopena no ka palaho ʻana o ka hydrogen peroxide me a me ka ʻole o kahi mea hoʻoulu (Manganese dioxide, MnO2).
\[ \text{2H}_2\text{O}_2(aq) → 2\text{H}_2\text{O}(l) + \text{O}_2(g) \]
Kūkākūkā:
Me ka ʻole o kahi mea hoʻouluulu, lohi ka palaho ʻana o ka hydrogen peroxide ma muli o ka ikehu hoʻāla kiʻekiʻe. Eia nō naʻe, me ka mea hoʻouluulu MnO2, ua emi nui ka ikehu hoʻāla. ʻAʻole pane mau ʻo MnO2 i ka hopena, akā hāʻawi i kahi ala ʻē aʻe (ʻano hana hopena) me ka ikehu hoʻāla haʻahaʻa, e wikiwiki ana i ka wikiwiki o ka hopena.
Me ka mea hoʻouluulu:
– Piʻi ka wikiwiki o ka hopena no ka mea ua emi ka ikehu e pono ai.
– Ke loli nei ke kinetics o ka hopena akā ua like ka hua o ka huahana.
ʻAe nā mea hoʻouluulu i ka hoʻonui ʻana i ke alapine (frequency) o ka hoʻokuʻi kūpono me ka ʻole o ka hoʻololi ʻana i ka thermodynamics o ka hopena.
Ka hopena
Hoʻopili ʻia nā helu pane e kekahi mau kumu, me ka nui o ka reactant, ka mahana, ke kaomi, ʻoi aku hoʻi i nā hopena kinoea, ka ʻilikai i nā mea paʻa, a me ke alo o nā catalysts. Pili pono ka nui o ka pane i ka helu pane; hoʻopili ka mahana i ka ikehu kinetic o nā reactants; hoʻopili ke kaomi i nā hopena kinoea ma o ka nui o ke kinoea; hoʻopili ka ʻilikai i ka wahi collision; a hoʻolalelale nā catalysts i ka helu ma ka hoʻohaʻahaʻa ʻana i ka ikehu hoʻāla. He mea nui ka hoʻomaopopo ʻana i kēia mau kumu no ka kaohi ʻana i nā helu pane ma nā noi ʻoihana like ʻole a me ka noiʻi hale hana.
