Temel olmayan reaksiyonlar için hız yasası

Metinde açıklandığı gibi Kimyasal reaksiyonların hız yasası, bir reaksiyonun hızının yasasını temsil etmek için kullanılan denklem, sabitin çarpımı ile verilir. Belirli bir sıcaklıktaki reaksiyonun karakteristiği ve ilgili dereceye yükseltilen reaktanların konsantrasyonları üsler: v = k. [BU]^α. [B]^β.

Bir örneğe bakın:

2NA_(g) → H₂Ö_2(g)

Bu reaksiyonun hızı için denklem şu şekilde verilir: v = k. [THE]².

Bu, her durumda reaktan konsantrasyonunun üssünün reaksiyondaki katsayısına tam olarak eşit olacağı anlamına mı geliyor?

Yapamaz. Bu sadece bu durumda oldu, çünkü bu bir temel reaksiyondur, yani ara bileşikler olmadan tek bir adımda gerçekleşen bir reaksiyondur. Tepkimenin elemental olmadığı durumlarda üsler deneysel olarak belirlenmelidir..Ama bu nasıl yapılır? Ve reaksiyonun temel olup olmadığını bilmek nasıl mümkün olabilir?

Peki, başka bir tepki düşünelim:

CO + HAYIR₂ → CO₂ + HAYIR

Diyelim ki bir bilim adamı bu reaksiyonu birkaç kez gerçekleştirdi, reaktanların konsantrasyonunu farklı şekillerde değiştirdi, ancak sıcaklığı sabit tuttu. Aşağıdaki verileri elde etti:

İlk adımdan ikinci adıma, reaksiyon hızını değiştirmeyen CO konsantrasyonunu iki katına çıkardığını unutmayın.

Bu nedenle, bu maddenin üssü sıfırdır. Sıfıra yükseltilmiş herhangi bir sayı 1'e eşit olduğundan, CO reaksiyon hızı denklemine katılmaz.

Şimdi durma... Reklamdan sonra devamı var ;)

Şimdi, 2. deneyden 3. deneye kadar NO konsantrasyonunun iki katına çıktığını görün.₂bu da reaksiyon hızının dört katına çıkmasına neden oldu.

Bu nedenle, reaksiyon hızı denkleminde bu maddenin konsantrasyonunun üssü 2'ye (4/2) eşittir.

Bu şekilde, bu reaksiyonun hızının denkleminin ne olduğunu buluruz: v = k. [ŞEHİRDE₂]².

Bu durumda denklemdeki üssün reaksiyondaki katsayıya eşit olmadığına dikkat edin. Bu nedenle, bu reaksiyonun temel olmadığı sonucuna varabiliriz. Hız yasasını deneysel olarak doğruladıktan sonra, bilim adamı daha sonra bir mekanizma önermelidir. bu reaksiyonu açıkladı, yani bu reaksiyonun deneysel verileriyle tutarlı bir dizi adım önermelidir. süreç.

Aşağıdaki mekanizma önerildi:

Aşama 1 (yavaş):  ŞEHİR_2(g) + HAYIR_2(g) → HAYIR_3(g) + HAYIR_(g)
2. Adım (hızlı):ŞEHİR_3(g) + CO_(g) → CO_2(g) + HAYIR_2(g)

Küresel denklem:CO + HAYIR₂ → CO₂ + HAYIR

Deneysel hız yasasının en yavaş adımla çakıştığını görün:

v_küresel = v_{yavaş adım}

k. [ŞEHİRDE₂]² = k. [ŞEHİRDE₂]. [ŞEHİRDE₂]

Bu bize gösteriyor ki, herhangi bir mekanizmada, bir reaksiyonun gelişme hızını belirleyen aşama her zaman yavaş adımyani, küresel reaksiyonun gelişme hızı, yalnızca yavaş adıma katılan reaktiflerin konsantrasyonları ile orantılı olacaktır.

Bu üsleri doğru belirlemek önemlidir çünkü bunlar reaksiyonun sırasını göstereceklerdir.

Jennifer Foğaça tarafından
Kimya mezunu

Bu metne bir okulda veya akademik bir çalışmada atıfta bulunmak ister misiniz? Bak:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Temel olmayan reaksiyonlar için hız yasası"; Brezilya Okulu. Uygun: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/lei-velocidade-para-reacoes-nao-elementares.htm. 27 Haziran 2021'de erişildi.