Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Waarom moeten tariefwetten experimenteel worden bepaald?

Rate -wetten moeten experimenteel worden bepaald omdat ze niet alleen kunnen worden voorspeld van de evenwichtige chemische vergelijking . Dit is waarom:

* Reactiemechanisme: De snelheidswet weerspiegelt het mechanisme van de reactie, de reeks stappen die op moleculair niveau optreden. De evenwichtige vergelijking toont alleen de algehele stoichiometrie, niet de afzonderlijke stappen.

* Elementaire stappen: Rate-wetten worden bepaald door de langzaamste stap in het reactiemechanisme, bekend als de snelheidsbepalende stap. Deze stap kan verschillende reactanten of tussenproducten omvatten dan die getoond in de algehele evenwichtige vergelijking.

* moleculariteit: De exponenten van de snelheidswet (bestellingen van de reactie) komen overeen met de moleculariteit van de snelheidsbepalende stap. Dit betekent dat ze het aantal moleculen vertegenwoordigen dat betrokken is bij die specifieke stap, die kunnen verschillen van de stoichiometrische coëfficiënten in de gebalanceerde vergelijking.

Bijvoorbeeld:

Overweeg de reactie van waterstof en jodium om waterstofjodide te vormen:

H₂ (G) + I₂ (G) → 2Hi (G)

De evenwichtige vergelijking suggereert een enkele stapreactie, maar experimenteel blijkt de snelheidswet te zijn:

Tarief =k [h₂] [i₂]

Dit geeft aan dat de snelheidsbepalende stap de botsing van één waterstofmolecuul en één jodiummolecuul omvat, geen gelijktijdige reactie van meerdere moleculen zoals de gebalanceerde vergelijking zou kunnen impliceren.

Samenvattend:

Rate -wetten zijn gebaseerd op het reactiemechanisme, wat een complexe reeks stappen is. Dit mechanisme kan niet eenvoudig worden bepaald door naar de evenwichtige vergelijking te kijken. Daarom zijn experimenten nodig om de snelheidswet te bepalen en te begrijpen hoe de reactie op moleculair niveau verloopt.