V roce 1864 chemici Cato Maximilian Guldberg a Peter Waage formulovali zákon rychlosti, který navrhuje, aby rychlost chemické reakce byla určena výlučně reaktanty dané reakce.
zákon rychlosti je uvedeno nebo reprezentováno matematickým výrazem, který získá součin koncentrace v mol / l reaktantů, zvýšené na jejich příslušné koeficienty (a, b) stechiometrické (vyrovnávací hodnoty) s konstantou (k).
v = k. [činidlo 1]The. [činidlo 2]B
Chcete-li vytvořit výraz odkazující na zákon rychlosti, je nezbytné, abychom věděli, zda je reakce elementární (zpracovaná v jednom kroku) nebo neelementární (která je zpracována v několika krocích).
Zákon rychlosti pro základní reakce
U reakcí, které probíhají v jednom kroku, je vyjádření zákon rychlosti používá složky (reaktanty a jejich koeficienty) rovnice. Příklad:
1 CH4 (g) + 2 O.2 → CO2 + 2 H2Ó
V této základní reakci máme činidla metan (CH4, s koeficientem 1) a kyslíku (O2, s koeficientem 2). Vyjádření zákona rychlosti bude tedy:
v = k. [CH4]1.[Ó2]2
Zákon rychlosti pro neelementární reakce
Jelikož neelementární reakce probíhají v několika krocích, určují se výrazy zákon rychlosti záleží na analýze vlivu každého činidla na rychlost každého kroku. Cvičení nebo texty k tomu poskytují tabulku obsahující hodnoty koncentrace a rychlosti pro jednotlivé kroky, jako v příkladu níže:
a A + b B + c C → d D
Protože tabulka má čtyři řádky, jedná se o neelementární reakci, která se zpracovává ve čtyřech krocích a jejími reakčními složkami jsou A, B a C. Nyní, abychom věděli, jaké koeficienty mají, musíme provést následující kroky:
1. krok: určit objednat činidla A.
K tomu musíme zvolit dvě fáze, ve kterých se změní koncentrace A a koncentrace B a C se nezmění. Zvolené kroky jsou tedy první a druhý, ve kterých máme následující změny:
- Koncentrace X: zdvojnásobuje hodnotu, protože se pohybuje od 2 do 4;
- Rychlost: hodnota se čtyřnásobně zvyšuje z 0,5 na 2.
Analýza by tedy měla být:
2. [X] = 4.v
Uvedení dvou hodnot na stejnou základnu:
2. [X] = 22.proti
Máme, že rozdíl je exponent 2, takže pořadí A bude 2.
2. krok: Určete pořadí činidla B.
K tomu musíme zvolit dvě fáze, ve kterých se mění koncentrace B a koncentrace A a C se nemění. Zvolené kroky jsou tedy 2The a ve 3The, ve kterém máme následující změny:
- Koncentrace Y: zdvojnásobuje hodnotu, protože se pohybuje od 3 do 6;
- Rychlost: nemění svou hodnotu, protože byla 2 a zůstává 2.
Analýza by tedy měla být:
2. [X] = 2.v
Jelikož jsou tyto dvě hodnoty již na stejném základě a změna koncentrace nemění rychlost, bude pořadí B 0.
3. krok: Určete pořadí činidla C.
K tomu musíme zvolit dvě fáze, ve kterých se změní koncentrace C a koncentrace X se nezmění. Zvolené kroky jsou 3The a ve 4The, ve kterém máme následující změny:
- Koncentrace Y: zdvojnásobuje svou hodnotu, protože se pohybuje od 1 do 2;
- Rychlost: otfolds hodnotu, jak to jde od 2 do 16.
Analýza by tedy měla být:
2. [X] = 16.v
Uvedení dvou hodnot na stejnou základnu:
2. [X] = 24.proti
Máme, že rozdíl je exponent 2, takže pořadí C bude 4.
Krok 4: Sestavte výraz rychlosti.
Chcete-li sestavit tento výraz rychlosti, jednoduše vynásobte koncentrace reaktantů, zvýšené v jejich příslušných řádech, konstantou (k):
v = k. [A]2. [B]0.[C]4
nebo
v = k. [A]2..1. [C]4
v = k. [A]2..[C]4
Podle mě. Diogo Lopes
Zdroj: Brazilská škola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-lei-da-velocidade.htm
