Kakšen je zakon o hitrosti?

Leta 1864 sta kemika Cato Maximilian Guldberg in Peter Waage oblikovala zakon hitrosti, ki predlaga, da hitrost kemijske reakcije določajo izključno reaktanti te reakcije.

zakon hitrosti je naveden ali predstavljen z matematičnim izrazom, ki dobi zmnožek koncentracije v mol / L reaktantov, povišanih na ustrezne koeficiente (a, b) stehiometrične (izravnalne vrednosti) s konstanto (k).

v = k. [reagent 1]^The. [reagent 2]^B

Zgraditi izraz, ki se nanaša na zakon hitrosti, bistveno je, da vemo, ali je reakcija osnovna (obdelana v enem koraku) ali neelementarna (obdelana v več korakih).

Zakon o hitrosti za osnovne reakcije

Za reakcije, ki potekajo v enem koraku, je izraz zakon hitrosti uporablja sestavine (reaktanti in njihovi koeficienti) enačbe. Primer:

1 CH_{4 (g)} + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O

V tej elementarni reakciji imamo reaktante metan (CH₄, s koeficientom 1) in kisika (O₂, s koeficientom 2). Tako bo izraz zakona hitrosti:

v = k. [CH₄]¹. [O.₂]²

Zakon hitrosti za neelementarne reakcije

Ker se neelementarne reakcije pojavljajo v več korakih, se določi izraz

zakon hitrosti to je odvisno od analize vpliva posameznega reagenta na hitrost vsakega koraka. V ta namen vaje ali besedila vsebujejo tabelo z vrednostmi koncentracije in hitrosti za vsak korak, kot je v spodnjem primeru:

a A + b B + c C → d D

Ker ima tabela štiri vrstice, gre torej za neelementarno reakcijo, ki se obdela v štirih korakih, njeni reaktanti pa so A, B in C. Da bi vedeli koeficiente, ki jih imajo, moramo izvesti naslednje korake:

1. korak: določite naročilo reagenta A.

Za to moramo izbrati dve stopnji, v katerih se koncentracija A spremeni, koncentracija B in C pa ne. Izbrani koraki so torej prvi in ​​drugi, pri katerih imamo naslednje spremembe:

• Koncentracija X: podvoji vrednost, saj se giblje od 2 do 4;
• Hitrost: štirikrat se poveča, ko gre od 0,5 do 2.

Analiza mora biti:

2. [X] = 4.v

Postavitev dveh vrednosti na isto osnovo:

2. [X] = 2².v

Imamo, da je razlika eksponent 2, zato bo vrstni red A 2.

2. korak: Določite vrstni red reagenta B.

Za to moramo izbrati dve stopnji, v katerih se koncentracija B spremeni, koncentracija A in C pa se ne spremeni. Tako so izbrani koraki 2^The in ob 3^The, v katerem imamo naslednje spremembe:

• Koncentracija Y: podvoji vrednost, saj se giblje od 3 do 6;
• Hitrost: ne spremeni svoje vrednosti, saj je bila 2 in ostaja 2.

Analiza mora biti:

2. [X] = 2.v

Ker sta vrednosti že na isti osnovi in ​​sprememba koncentracije ne spremeni hitrosti, bo vrstni red B 0.

3. korak: Določite vrstni red reagenta C.

Za to moramo izbrati dve stopnji, v katerih se koncentracija C spremeni, koncentracija X pa se ne spremeni. Izbrani koraki so 3^The in ob 4^The, v katerem imamo naslednje spremembe:

• Koncentracija Y: podvoji vrednost, saj gre od 1 do 2;
• Hitrost: odšteje vrednost, saj se giblje od 2 do 16.

Analiza mora biti:

2. [X] = 16.v

Postavitev dveh vrednosti na isto osnovo:

2. [X] = 2⁴.v

Imamo, da je razlika eksponent 2, zato bo vrstni red C 4.

4. korak: Sestavite izraz hitrosti.

Če želite sestaviti ta izraz hitrosti, samo pomnožite koncentracije reaktantov, povišane v njihovem vrstnem redu, s konstanto (k):

v = k. [A]². [B]⁰. [Ç]⁴

ali

v = k. [A]^2..1. [C]⁴

v = k. [A]^2.. [Ç]⁴

Jaz, Diogo Lopes

Vir: Brazilska šola - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-lei-da-velocidade.htm