Kakšen je zakon o hitrosti?

protection click fraud

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

instagram story viewer

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