Съдържание
- TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
- Редът на реакцията
- Какво означава реакция с нулева поръчка
- Намиране на поръчка за реакция и постоянна скорост
Скоростта на реакция на всяка дадена реакция е скоростта, с която компонентите участват в специфичната реакция, образувайки нов резултат (съединение или утайка, например). Реакционният ред, от друга страна, е коефициентът, приложен към всеки компонент при изчисляването на скоростта на реакцията. Законът за скоростта е математически израз на скоростта на реакцията и това може да има няколко форми: средна скорост във времето, моментална скорост във всяка конкретна точка и начална скорост на реакция.
TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
Редът за реакция трябва да бъде определен експериментално, като се използват първоначалните концентрации на компонентите и тестването, за да се види как промяната в тяхната концентрация или налягане влияе върху производството на получения продукт.
Скоростта на реакцията може да остане постоянна или да варира във времето и може да се повлияе от концентрациите на всеки компонент или само от един или два. Тези концентрации могат да варират във времето, докато реакцията продължава, така че скоростта на реакцията се променя и скоростта на самата промяна се променя. Скоростта на реакцията може също да се промени въз основа на други по-неясни фактори, като повърхност, достъпна за реагента, която също може да се променя във времето.
Редът на реакцията
Когато скоростта на реакцията варира директно с концентрацията на един компонент, се казва, че е реакция от първи ред. Казано погледнато, размерът на огъня зависи от това колко дърва сте сложили върху него. Когато скоростта на реакцията варира в зависимост от концентрацията на два компонента, това е реакция от втори ред. Математически казано, "сборът на показателите в закона за ставките е равен на две."
Какво означава реакция с нулева поръчка
Когато скоростта на реакцията не варира в зависимост от концентрацията на който и да е от реагентите изобщо, се казва, че е реакция нулев или нулев ред. В този случай скоростта на реакция за всяка конкретна реакция е просто равна на константата на скоростта, представена от к, Реакцията от нулев ред се изразява във формата R = k, където R е скоростта на реакцията и к е константата на скоростта. Когато се хване за времето, линията, показваща присъствието на реагентите, се спуска по права линия, а линията, показваща присъствието на продукта, се издига нагоре по права линия. Наклонът на линията варира в зависимост от специфичната реакция, но скоростта на отклонение на A (където A е компонент) е равна на скоростта на увеличение на C (където C е продуктът).
Друг по-специфичен термин е псевдо реакция с нулев ред, тъй като не е перфектен модел. Когато концентрацията на един компонент стане нулева чрез самата реакция, реакцията спира. Точно преди тази точка скоростта се държи по-скоро като типична реакция от първи или втори ред. Необичайният, но не рядък случай на кинетика, обикновено предизвикан чрез някакво изкуствено или по друг начин нетипично състояние, като например преобладаващо преобладаване на един компонент или, от другата страна на уравнението, изкуствен дефицит на различен компонент. Помислете за случай, в който има голяма част от определен компонент, но не е наличен за реакция, тъй като той представлява ограничена повърхностна площ за реакцията.
Намиране на поръчка за реакция и постоянна скорост
Законът за ставките к трябва да се определи чрез експеримент. Разработването на скоростта на реакцията е ясно; неговите неща от реалния свят, а не алгебра. Ако концентрацията на първоначалните компоненти намалява в линейна форма с времето или концентрацията на продукта се увеличава линейно с времето, тогава имате реакция от нулев ред. Ако това не стане, трябва да се занимавате с математика.
Експериментално, вие определяте к като използвате началните си концентрации или налягането на компонентите, а не средните, тъй като присъствието на получения продукт с течение на времето може да повлияе на скоростта на реакцията. След това отново стартирате експеримента, променяйки началната концентрация на А или В, и наблюдавате промяната, ако има такава, в резултатната скорост на производство на С на продукта. Ако няма промяна, имате реакция с нулев ред. Ако скоростта варира директно в зависимост от концентрацията на А, имате реакция от първи ред. Ако той варира с квадрата на А, имате реакция от втори ред и т.н.
Има добро видео с обяснител в YouTube.
С малко време в лабораторията ще стане очевидно, ако имате нулев, първи, втори или по-сложен закон за тарифите. Винаги използвайте началните скорости на компонентите за своите изчисления и в рамките на два или три варианта (удвояване и след това утрояване на налягането на даден компонент, например), ще стане ясно с какво се занимавате.