ในปี พ.ศ. 2407 นักเคมี Cato Maximilian Guldberg และ Peter Waage ได้คิดค้น กฎแห่งความเร็วซึ่งเสนอว่าความเร็วของปฏิกิริยาเคมีถูกกำหนดโดยสารตั้งต้นของปฏิกิริยานั้นเท่านั้น
กฎแห่งความเร็ว ถูกระบุหรือแสดงโดยนิพจน์ทางคณิตศาสตร์ที่ได้ผลลัพธ์ของ ความเข้มข้นเป็นโมล/L ของสารตั้งต้นที่ยกขึ้นเป็นค่าสัมประสิทธิ์ตามลำดับ (a, b) ปริมาณสัมพันธ์ (ค่าสมดุล) ด้วยค่าคงที่ (k)
v = k.[รีเอเจนต์ 1].[น้ำยา 2]บี
เพื่อสร้างนิพจน์ที่อ้างถึง กฎแห่งความเร็วเป็นสิ่งสำคัญที่เราต้องรู้ว่าปฏิกิริยาเป็นพื้นฐาน (ประมวลผลในขั้นตอนเดียว) หรือไม่ใช่ระดับประถมศึกษา (ซึ่งมีการประมวลผลในหลายขั้นตอน)
กฎความเร็วสำหรับปฏิกิริยาเบื้องต้น
สำหรับปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในขั้นตอนเดียว การแสดงออกของ กฎแห่งความเร็ว ใช้ส่วนประกอบ (สารตั้งต้นและสัมประสิทธิ์) ของสมการ ตัวอย่าง:
1 CH4(ก.) + 2 โอ2 → CO2 + 2 ชั่วโมง2โอ
ในปฏิกิริยาธาตุนี้ เรามีสารตั้งต้นมีเทน (CH4โดยมีค่าสัมประสิทธิ์ 1) และออกซิเจน (O2โดยมีค่าสัมประสิทธิ์ 2). ดังนั้นการแสดงออกของกฎความเร็วจะเป็นดังนี้:
วี = k.[CH4]1.[O2]2
กฎความเร็วสำหรับปฏิกิริยาที่ไม่ใช่องค์ประกอบ
เนื่องจากปฏิกิริยาที่ไม่ใช่องค์ประกอบเกิดขึ้นในหลายขั้นตอน การกำหนดการแสดงออกของ
กฎแห่งความเร็ว ขึ้นอยู่กับการวิเคราะห์อิทธิพลของรีเอเจนต์แต่ละตัวต่อความเร็วของแต่ละขั้นตอน สำหรับสิ่งนี้ แบบฝึกหัดหรือข้อความให้ตารางที่มีค่าความเข้มข้นและความเร็วสำหรับแต่ละขั้นตอนดังตัวอย่างด้านล่าง:a A + b B + c C → d D
เนื่องจากตารางมีสี่เส้น ดังนั้นจึงเป็นปฏิกิริยาที่ไม่ใช่องค์ประกอบที่ประมวลผลในสี่ขั้นตอน และสารตั้งต้นของมันคือ A, B และ C ในการทราบค่าสัมประสิทธิ์ที่พวกมันมี เราต้องทำตามขั้นตอนต่อไปนี้:
ขั้นตอนที่ 1: กำหนด ใบสั่ง ของรีเอเจนต์ A
สำหรับสิ่งนั้น เราต้องเลือกสองขั้นตอนที่ความเข้มข้นของ A เปลี่ยนไป และของ B และ C จะไม่เปลี่ยนแปลง ดังนั้น ขั้นตอนที่เลือกคือขั้นตอนแรกและขั้นตอนที่สอง ซึ่งเรามีการเปลี่ยนแปลงดังต่อไปนี้:
อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)
- ความเข้มข้นของ X: เพิ่มมูลค่าเป็นสองเท่าเมื่อเปลี่ยนจาก 2 เป็น 4;
- ความเร็ว: เพิ่มเป็นสี่เท่าเมื่อเปลี่ยนจาก 0.5 เป็น 2
ดังนั้น การวิเคราะห์ควรเป็น:
2.[X] = 4.v
วางค่าสองค่าบนฐานเดียวกัน:
2.[X] = 22.v
เรามีว่าผลต่างคือเลขชี้กำลัง 2 ดังนั้นลำดับของ A จะเป็น 2
ขั้นตอนที่ 2: กำหนดลำดับของรีเอเจนต์ B
สำหรับสิ่งนี้ เราต้องเลือกสองขั้นตอนที่ความเข้มข้นของ B เปลี่ยนไป และของ A และ C จะไม่เปลี่ยนแปลง ดังนั้น ขั้นตอนที่เลือกคือ 2 และที่ 3ซึ่งเรามีการเปลี่ยนแปลงดังต่อไปนี้:
- ความเข้มข้นของ Y: เพิ่มมูลค่าเป็นสองเท่าเมื่อเปลี่ยนจาก 3 เป็น 6;
- ความเร็ว: ไม่เปลี่ยนค่าเหมือนที่เคยเป็น 2 และยังคงเป็น 2
ดังนั้น การวิเคราะห์ควรเป็น:
2.[X] = 2.v
เนื่องจากค่าทั้งสองอยู่บนพื้นฐานเดียวกันอยู่แล้ว และการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นไม่เปลี่ยนความเร็ว ดังนั้นลำดับของ B จะเป็น 0
ขั้นตอนที่ 3: กำหนดลำดับของรีเอเจนต์ C
สำหรับสิ่งนี้ เราต้องเลือกสองขั้นตอนที่ความเข้มข้นของ C เปลี่ยนไป และของ X จะไม่เปลี่ยนแปลง ขั้นตอนที่เลือกคือ 3 และที่ 4ซึ่งเรามีการเปลี่ยนแปลงดังต่อไปนี้:
- ความเข้มข้นของ Y: เพิ่มมูลค่าเป็นสองเท่าเมื่อเปลี่ยนจาก 1 เป็น 2;
- ความเร็ว: otfolds ค่าเมื่อมันไปจาก 2 ถึง 16
ดังนั้น การวิเคราะห์ควรเป็น:
2.[X] = 16.v
วางค่าสองค่าบนฐานเดียวกัน:
2.[X] = 24.v
เรามีว่าผลต่างคือเลขชี้กำลัง 2 ดังนั้นลำดับของ C จะเป็น 4
ขั้นตอนที่ 4: รวบรวมการแสดงออกของความเร็ว
ในการประกอบการแสดงออกของความเร็วนี้ เพียงแค่คูณความเข้มข้นของสารตั้งต้นที่ยกขึ้นตามลำดับของพวกมันด้วยค่าคงที่ (k):
v = k.[A]2.[ข]0.[ค]4
หรือ
v = k.[A]2..1.[ค]4
v = k.[A]2..[ค]4
By Me. ดิโอโก้ โลเปส
คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:
DAYS ดิโอโก้ โลเปส "กฎแห่งความเร็วคืออะไร"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-lei-da-velocidade.htm. เข้าถึงเมื่อ 28 มิถุนายน 2021.
