Sisu
- TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
- Reaktsiooni järjekord
- Mida tähendab nulljärjestuse reaktsioon
- Reaktsioonijärjekorra leidmine ja konstandi määramine
Mis tahes antud reaktsiooni reaktsioonikiirus on kiirus, millega komponendid osalevad konkreetses reaktsioonis, moodustades uue tulemuse (näiteks ühend või sade). Teisest küljest on reaktsiooni järjekord koefitsient, mida rakendatakse reaktsioonikiiruse arvutamisel igale komponendile. Kiiruse seadus on reaktsiooni kiiruse matemaatiline väljendus ja see võib esineda mitmel kujul: keskmine kiirus aja jooksul, hetkeline kiirus konkreetses punktis ja reaktsiooni algkiirus.
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Reaktsioonijärjestus tuleb kindlaks määrata eksperimentaalselt, kasutades komponentide algkontsentratsioone ja katsetades, kuidas nende kontsentratsiooni või rõhu muutus mõjutab saadud toote tootmist.
Reaktsioonikiirus võib püsida ühtlane või aja jooksul varieeruda ning seda võivad mõjutada iga komponendi kontsentratsioonid või ainult üks või kaks. Need kontsentratsioonid võivad reaktsiooni jätkudes aja jooksul varieeruda, nii et reaktsiooni kiirus muutub ja muutuse kiirus ise muutub. Reaktsioonikiirus võib muutuda ka muude ebamääraste tegurite, näiteks reagenti saadaoleva pindala tõttu, mis võib ka aja jooksul muutuda.
Reaktsiooni järjekord
Kui reaktsiooni kiirus varieerub otseselt ühe komponendi kontsentratsiooniga, siis öeldakse, et see on esimese järgu reaktsioon. Vaadates sõltub lõkke suurus sellest, kui palju puitu sellele panite. Kui reaktsiooni kiirus varieerub kahe komponendi kontsentratsiooniga, on see teise järgu reaktsioon. Matemaatiliselt öeldes on "kiiruse seaduse eksponentide summa võrdne kahega".
Mida tähendab nulljärjestuse reaktsioon
Kui reaktsiooni kiirus ei muutu sõltuvalt reaktiivi kontsentratsioonist üldse, siis on see reaktsioon null- või nulljärjestus. Sel juhul on iga konkreetse reaktsiooni reaktsioonikiirus lihtsalt võrdne kiiruskonstandiga, mida tähistab k. Nulljärjestuse reaktsiooni väljendatakse kujul r = k, kus r on reaktsiooni kiirus ja k on kiiruse konstant. Aja suhtes graafilisel joonel langeb reaktiivide olemasolu näitav joon sirgjooneliselt ja toote olemasolu tähistav joon tõuseb sirgjooneliselt üles. Joone kalle varieerub vastavalt spetsiifilisele reaktsioonile, kuid A (kus A on komponent) kahanemiskiirus võrdub C suurenemise kiirusega (kus C on produkt).
Veel üks spetsiifilisem termin on pseudo-nulljärjekordne reaktsioon, kuna see pole täiuslik mudel. Kui ühe komponendi kontsentratsioon muutub reaktsiooni enda kaudu nulliks, siis reaktsioon lakkab. Vahetult enne seda käitub kiirus pigem tüüpilise esimese või teise järgu reaktsioonina. See on ebatavaline, kuid mitte haruldane kineetika juhtum, mis on tavaliselt tingitud mingist kunstlikust või muul viisil ebatüüpilisest seisundist, näiteks ühe komponendi ülekaalust või võrrandi teisest küljest erineva komponendi kunstlikust nappusest. Mõelge juhtumile, kus suur osa teatavast komponendist on olemas, kuid pole reaktsiooniks saadaval, kuna sellel on reaktsiooni jaoks piiratud pindala.
Reaktsioonijärjekorra leidmine ja konstandi määramine
Maksuseadus k tuleb kindlaks teha katse kaudu. Reaktsioonikiiruse väljatöötamine on lihtne; selle reaalainete värk, mitte algebra. Kui algkomponentide kontsentratsioon väheneb ajaga lineaarsel kujul või toote kontsentratsioon suureneb aja jooksul lineaarselt, siis on teil nullijärgne reaktsioon. Kui see ei õnnestu, peate tegema matemaatikat.
Eksperimentaalselt määrate k kasutades komponentide algkontsentratsioone või rõhku, mitte keskmist, kuna saadud toote olemasolu aja möödudes võib reaktsioonikiirust mõjutada. Seejärel korrake katset, muutes A või B algkontsentratsiooni, ja jälgige, kas toote C tootemäära muutused ilmnevad. Kui muutusi ei toimu, on teil nulljärjekordne reaktsioon. Kui kiirus varieerub otseselt A kontsentratsiooniga, on teil esimese astme reaktsioon. Kui see varieerub A ruuduga, on teil teise astme reaktsioon jne.
Seal on YouTube'is hea seletaja video.
Kui laboris on vähe aega, saab selgeks, kui teil on null-, esimese, teise või keerukama kursi seadus. Kasutage oma arvutustes alati komponentide algkiirusi. Kahe või kolme variandi puhul (näiteks antud komponendi rõhu kahekordistamiseks ja kolmekordistamiseks) selgub, millega tegemist on.