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 CH4 (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 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:
Ne ustavi se zdaj... Po oglaševanju je še več;)
- Koncentracija X: podvoji vrednost, saj se giblje od 2 do 4;
- Hitrost: štirikrat se poveča, ko gre od 0,5 do 2.
Tako bi morala biti analiza:
2. [X] = 4.v
Postavitev obeh 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 2The in ob 3The, 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.
Tako bi morala biti analiza:
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 3The in ob 4The, 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.
Tako bi morala biti analiza:
2. [X] = 16.v
Postavitev obeh 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, zvišane 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
Bi se radi sklicevali na to besedilo v šolskem ali akademskem delu? Poglej:
DNI, Diogo Lopes. "Kakšen je zakon o hitrosti?"; Brazilska šola. Na voljo v: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-lei-da-velocidade.htm. Dostopno 28. junija 2021.
