Hvordan kan vurderede konstant bestemmes ud fra loven?

Forståelse af hastighedslove

* rate lov: En hastighedslov udtrykker forholdet mellem reaktionshastigheden og koncentrationerne af reaktanterne. Det har den generelle form:

Hastighed =k [a]^m [b]^n

* sats: Ændringen i koncentration af en reaktant eller et produkt over tid.

* k: Hastighedskonstanten, en proportionalitetskonstant, der er specifik for reaktionen ved en given temperatur.

* [a], [b]: Koncentrationer af reaktanter.

* m, n: Reaktionsordrer, der er eksperimentelt bestemt eksponenter, der viser, hvordan hastigheden ændres med hensyn til koncentrationen af ​​hver reaktant.

Metoder til at bestemme hastighedskonstanten (k)

1. Metode til indledende satser:

* eksperimentelt: Foretag flere eksperimenter med forskellige indledende koncentrationer af reaktanter.

* Mål den oprindelige sats: Bestem reaktionshastigheden helt i begyndelsen (når tiden =0).

* Analyser dataene:

* Hvis du fordobler koncentrationen af ​​en reaktant og den indledende hastighed fordobles, er rækkefølgen med hensyn til denne reaktant 1.

* Hvis du fordobler koncentrationen af ​​en reaktant og de indledende hastighedskobler, er rækkefølgen med hensyn til denne reaktant 2.

* Hvis den oprindelige hastighed ikke ændrer sig, når du ændrer koncentrationen af ​​en reaktant, er rækkefølgen med hensyn til denne reaktant 0.

* Sæt værdierne i satsens lov: Når du kender reaktionsordrerne (m, n), skal du bruge hastighedsloven og dataene fra en af ​​dine eksperimenter til at løse for 'k'.

2. Integreret sats lov:

* afledning: Den integrerede sats -lov er afledt af differentieret renten. Det vedrører koncentration til tiden.

* formularer: Den specifikke integrerede hastighedslov afhænger af reaktionens rækkefølge:

* Zeroth Order: [A] =-kt + [a] ₀

* første ordre: ln [a] =-kt + ln [a] ₀

* anden ordre: 1/[a] =kt + 1/[a] ₀

* eksperimentelt: Mål koncentrationen af ​​en reaktant over tid.

* Plot dataene: Plot den passende funktion af koncentration (f.eks. Ln [a] for første orden) versus tid. Linjens hældning vil være lig med -k (eller k afhængigt af ligningens form).

Vigtige noter:

* Temperaturafhængighed: Hastighedskonstanten er meget afhængig af temperaturen. Arrhenius-ligningen beskriver dette forhold:k =a * exp (-ea/rt), hvor a er den præ-eksponentielle faktor, ea er aktiveringsenergien, r er gaskonstanten, og t er temperatur i kelvin.

* enheder af k: Enhederne i hastighedskonstanten afhænger af den samlede rækkefølge af reaktionen. For eksempel har en første ordens rentekonstant enheder af S⁻¹.

Eksempel:

Lad os sige, at hastighedsloven for en reaktion er:rate =k [a] [b] ²

For at finde 'k', skulle du:

1.. Bestem rækkefølgen af ​​reaktionen: Foretag eksperimenter med forskellige koncentrationer af A og B og måle de indledende hastigheder. Dette giver dig værdierne for M og N.

2. Vælg et eksperiment: Vælg et eksperiment, hvor du kender de indledende koncentrationer af A og B, og den oprindelige hastighed.

3. Sæt værdierne i satsen: Udskift værdierne i ligningen:hastighed =k [a] [b] ² og løs for 'k'.

Fortæl mig, hvis du gerne vil have et mere specifikt eksempel eller vil arbejde gennem et bestemt problem!