Learning Objective
- Produce rate equations for elementary reactions
nyckelpunkter
- för en generisk reaktion aA + bB \rightarrow C utan mellanliggande steg i sin reaktionsmekanism (det vill säga en elementär reaktion), ges hastigheten av: R=K^{x}^{y} .
- för elementära reaktioner kan ränteekvationen härledas från första principer med hjälp av kollisionsteori.,
- hastighetsekvationen för en reaktion med en flerstegsmekanism kan i allmänhet inte härledas från de stökiometriska koefficienterna för den totala reaktionen; den måste bestämmas experimentellt.
Term
- Rate lawAn equation relaterar graden av en kemisk reaktion på reaktanternas koncentrationer eller partiella tryck.
hastighetslagen för en kemisk reaktion är en ekvation som relaterar reaktionshastigheten med reaktanternas koncentrationer eller partiella tryck., För den allmänna reaktionaa + bB \rightarrow C utan mellanliggande steg i sin reaktionsmekanism, vilket innebär att det är en elementär reaktion, ges hastighetslagen av:
r=k^{x}^{y}
i denna ekvation och uttrycker koncentrationerna av A respektive B i enheter av mol per liter. Exponenterna x och y varierar för varje reaktion, och de måste bestämmas experimentellt; de är inte relaterade till de stökiometriska koefficienterna i den kemiska ekvationen. Slutligen är k känd som reaktionens hastighetskonstant., Värdet av denna koefficient k varierar med förhållanden som påverkar reaktionshastigheten, såsom temperatur, tryck, ytarea etc. En mindre hastighetskonstant indikerar en långsammare reaktion, medan en större hastighetskonstant indikerar en snabbare reaktion.
Reaktionsordning
för att upprepa, exponenterna x och y härrör inte från den balanserade kemiska ekvationen, och reaktionslagstiftningen måste bestämmas experimentellt. Dessa exponenter kan vara antingen heltal eller fraktioner, och summan av dessa exponenter är känd som den totala reaktionsordningen. En reaktion kan också beskrivas när det gäller ordningen för varje reaktant. Till exempel beskriver rate law Rate=k^2 en reaktion som är andra ordningens i kväveoxid, första ordningens i syre och tredje ordningens övergripande., Detta beror på att värdet på x är 2, och värdet på y är 1 och 2+1=3.
exempel 1
en viss kurs lag ges som Rate=k^\frac{1}{2}. Vad är reaktionsordningen?
x=1,\;y=\frac{1}{2}
reaktion\;order=x+y=1+ \ frac{1}{2}= \ frac{3}{2}
reaktionen är första ordningen i väte, en halv ordning i brom och \ frac{3}{2}-order övergripande.