През 1864 г. химиците Катон Максимилиан Гулдберг и Питър Вааге формулират закон на скоростта, което предполага, че скоростта на химична реакция се определя изключително от реагентите на тази реакция.
закона за скоростта се посочва или представя чрез математически израз, който получава произведението на концентрации в mol / L от реагентите, повишени до съответните им коефициенти (a, b) стехиометрични (балансиращи стойности) с константа (k).
v = k. [реагент 1]The. [реагент 2]Б.
За изграждане на израза, отнасящ се до закон на скоростта, от съществено значение е да знаем дали реакцията е елементарна (обработва се в една стъпка) или неелементарна (която се обработва в няколко стъпки).
Закон за скоростта за елементарни реакции
За реакции, които протичат в една стъпка, изразът на закон на скоростта използва компонентите (реагентите и техните коефициенти) на уравнението. Пример:
1 СН4 (g) + 2 O2 → CO2 + 2 Н2О
В тази елементарна реакция имаме реагентите метан (СН4, с коефициент 1) и кислород (O2, с коефициент 2). По този начин изразът на закона за скоростта ще бъде:
v = k. [СН4]1. [O2]2
Закон за скоростта за неелементарни реакции
Тъй като неелементарните реакции се появяват в няколко стъпки, определящи изражението на закон на скоростта това зависи от анализа на влиянието на всеки реагент върху скоростта на всяка стъпка. За това упражненията или текстовете предоставят таблица, съдържаща концентрация и стойности на скоростта за всяка стъпка, както в примера по-долу:
a A + b B + c C → d D
Тъй като таблицата има четири реда, следователно това е неелементарна реакция, която се обработва в четири стъпки и нейните реагенти са A, B и C. Сега, за да знаем коефициентите, които имат, трябва да извършим следните стъпки:
1-ва стъпка: определете поръчка на реагент А.
За това трябва да изберем два етапа, при които концентрацията на А се променя, а тази на В и С не се променя. По този начин избраните стъпки са първата и втората, в които имаме следните промени:
Не спирайте сега... Има още след рекламата;)
- Концентрация на X: удвоява стойността си, тъй като преминава от 2 на 4;
- Скорост: увеличава се четирикратно по стойност, тъй като тя преминава от 0,5 на 2.
По този начин анализът трябва да бъде:
2. [X] = 4.v
Поставяне на двете стойности на една и съща основа:
2. [X] = 22.v
Имаме, че разликата е степента 2, така че редът на A ще бъде 2.
2-ра стъпка: Определете реда на реагент Б.
За това трябва да изберем два етапа, при които концентрацията на В се променя, а тази на А и С не се променя. По този начин избраните стъпки са 2The и на 3The, в който имаме следните промени:
- Y концентрация: удвоява стойността си, тъй като преминава от 3 на 6;
- Скорост: не променя стойността си, тъй като е била 2 и остава 2.
По този начин анализът трябва да бъде:
2. [X] = 2.v
Тъй като двете стойности вече са на една и съща основа и промяната в концентрацията не променя скоростта, тогава редът на B ще бъде 0.
3-та стъпка: Определете реда на реагента C.
За това трябва да изберем два етапа, в които концентрацията на C се променя, а тази на X не се променя. Избраните стъпки са 3The и на 4The, в който имаме следните промени:
- Y концентрация: удвоява стойността си, тъй като преминава от 1 на 2;
- Скорост: разгъва стойността, тъй като тя преминава от 2 до 16.
По този начин анализът трябва да бъде:
2. [X] = 16.v
Поставяне на двете стойности на една и съща основа:
2. [X] = 24.v
Имаме, че разликата е степента 2, така че редът на C ще бъде 4.
Стъпка 4: Съберете израза за скоростта.
За да съберете този израз на скоростта, просто умножете концентрациите на реагентите, повишени в съответните им порядъци, по константата (k):
v = k. [A]2. [B]0.[° С]4
или
v = k. [A]2..1. [C]4
v = k. [A]2..[° С]4
От мен Диого Лопес
Искате ли да се позовавате на този текст в училище или академична работа? Виж:
ДНИ, Диого Лопес. „Какъв е законът за скоростта?“; Бразилско училище. Наличен в: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-lei-da-velocidade.htm. Достъп на 28 юни 2021 г.
