science >> Wetenschap >  >> Wiskunde

Hoe een tariefwet in chemie

te schrijven

Chemische kinetiek is de tak van de chemie die zich bezighoudt met reactiesnelheden. We observeren reactiesnelheden door te meten hoeveel tijd het kost om reagentia om te zetten in producten.

Een snelheidswet relateert de concentratie van de reactanten aan de reactiesnelheid in een wiskundige uitdrukking. Het is geschreven in de vormsnelheid = k [reactant 1] [reactant 2], waarbij k een snelheidsconstante is die specifiek is voor de reactie. De concentraties van de reactanten kunnen worden verhoogd tot een exponent (meestal eerste of tweede macht).

De meeste reacties, samengevat op papier als een enkele stap, zijn eigenlijk de som van meerdere stappen. De reactiesnelheid is afhankelijk van de langzaamste van deze tussenstappen, of de snelheidsbepalende stap.

Een beoordelingsregel schrijven

Zoek de snelheidsbepalende stap. Typisch, als u snelheidsgegevens voor een algemene reactie wordt gegeven, bevatten de gegevens een indicatie van welke tussenstap de langzaamste of de snelheidsbepalende stap is.

De reactanten van de snelheidsbepalende stap worden onderdeel van de tariefwet. Als bijvoorbeeld twee moleculen O2-gas in de langzame stap botsen, wordt de snelheidswet op dit punt rate = k [O2] [O2].

Bepaal exponenten voor elke reactant in de tariefwetgeving door observeren van experimentele gegevens die aan u zijn gegeven. Gegevens moeten de resultaten laten zien van de langzame stap die verschillende keren is uitgevoerd, waarbij telkens de concentratie van een van de reactanten is gewijzigd. Als, vanaf de basislijn, de snelheid van de reactie verdubbelt wanneer de concentratie van de reactant verdubbelt, wordt gezegd dat de reactie de eerste orde in die reactant is, en de exponent gegeven dat reactant 1 is. Als verdubbeling van de concentratie van de reactant de ratio verviervoudigt, snelheid van de reactie, de reactie wordt gezegd dat de tweede orde in dat reactant, en de exponent gegeven dat reactant is 2.

Tip

Omdat de snelheidsbepalende stap een tussenstap kan zijn voor de algehele reactie kan uw definitieve tariefwetgeving er anders uitzien dan uw eerste reactie.