In het jaar 1864 formuleerden chemici Cato Maximilian Guldberg en Peter Waage de wet van snelheid, waarin wordt voorgesteld dat de snelheid van een chemische reactie uitsluitend wordt bepaald door de reactanten van die reactie.
de wet van snelheid wordt vermeld of weergegeven door een wiskundige uitdrukking die het product van de verkrijgt concentraties in mol/L van de reactanten, verhoogd tot hun respectieve coëfficiënten (a, b) stoichiometrische (balancerende waarden) met een constante (k).
v = k.[reagens 1]De.[reagens 2]B
Om de uitdrukking te bouwen die verwijst naar: wet van snelheid, is het essentieel dat we weten of de reactie elementair is (verwerkt in één stap) of niet-elementair (die in meerdere stappen wordt verwerkt).
Snelheidswet voor elementaire reacties
Voor reacties die in een enkele stap verlopen, is de uitdrukking van wet van snelheid gebruikt de componenten (reactanten en hun coëfficiënten) van de vergelijking. Voorbeeld:
1 CH4(g) + 2 O2 → CO2 + 2 H2O
In deze elementaire reactie hebben we de reactanten methaan (CH
4, met coëfficiënt 1) en zuurstof (O2, met de coëfficiënt 2). Dus de uitdrukking van de wet van snelheid zal zijn:v = k.[CH4]1.[O2]2
Snelheidswet voor niet-elementaire reacties
Omdat niet-elementaire reacties in verschillende stappen plaatsvinden, is het bepalen van de uitdrukking van wet van snelheid het hangt af van de analyse van de invloed van elk reagens op de snelheid van elke stap. Hiervoor bieden de oefeningen of de teksten een tabel met concentratie- en snelheidswaarden voor elke stap, zoals in het onderstaande voorbeeld:
a A + b B + c C → d D
Omdat de tabel vier regels heeft, is het daarom een niet-elementaire reactie die in vier stappen wordt verwerkt, en de reactanten zijn A, B en C. Om nu de coëfficiënten te kennen die ze hebben, moeten we de volgende stappen uitvoeren:
1e stap: bepalen bestellen van reagens A.
Hiervoor moeten we twee fasen kiezen waarin de concentratie van A verandert, en die van B en C niet. De gekozen stappen zijn dus de eerste en de tweede, waarin we de volgende wijzigingen hebben:
Niet stoppen nu... Er is meer na de reclame ;)
- Concentratie van X: verdubbelt in waarde, van 2 naar 4;
- Snelheid: verviervoudigt in waarde van 0,5 naar 2.
De analyse zou dus moeten zijn:
2.[X] = 4.v
De twee waarden op dezelfde basis plaatsen:
2.[X] = 22.v
We hebben dat het verschil de exponent 2 is, dus de volgorde van A zal 2 zijn.
2e stap: Bepaal de volgorde van reagens B.
Hiervoor moeten we twee fasen kiezen waarin de concentratie van B verandert, en die van A en C niet veranderen. De gekozen stappen zijn dus de 2De en op 3De, waarin we de volgende wijzigingen hebben:
- Y-concentratie: verdubbelt in waarde, van 3 naar 6;
- Snelheid: verandert de waarde niet, want het was 2 en blijft 2.
De analyse zou dus moeten zijn:
2.[X] = 2.v
Aangezien de twee waarden al op dezelfde basis liggen en de verandering in concentratie de snelheid niet verandert, is de volgorde van B 0.
3e stap: Bepaal de volgorde van reagens C.
Hiervoor moeten we twee fasen kiezen waarin de concentratie van C verandert en die van X niet. De gekozen stappen zijn de 3De en op 4De, waarin we de volgende wijzigingen hebben:
- Y-concentratie: verdubbelt in waarde, van 1 naar 2;
- Velocity: otfold de waarde, van 2 naar 16.
De analyse zou dus moeten zijn:
2.[X] = 16.v
De twee waarden op dezelfde basis plaatsen:
2.[X] = 24.v
We hebben dat het verschil de exponent 2 is, dus de volgorde van C is 4.
Stap 4: Stel de snelheidsuitdrukking samen.
Om deze snelheidsuitdrukking samen te stellen, vermenigvuldigt u gewoon de concentraties van de reactanten, verhoogd in hun respectieve volgorde, met de constante (k):
v = k.[A]2.[B]0.[Ç]4
of
v = k.[A]2..1.[C]4
v = k.[A]2..[Ç]4
Door mij Diogo Lopes
Wil je naar deze tekst verwijzen in een school- of academisch werk? Kijken:
DAGEN, Diogo Lopes. "Wat is de wet van snelheid?"; Braziliaanse School. Beschikbaar in: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-lei-da-velocidade.htm. Betreden op 28 juni 2021.