Rate lov hurtig spørgsmål ?? + Eksempel

Nå, satsen, # r_2 (t) = -1/2 (Delta E) / (Deltat) # (negativ for reaktanter!) ville ikke ændre sig, så længe støkiometrien af reaktionen ikke ændrede sig.

Og da det ikke gør det, ændrer det sig ikke, hvis reaktion 2 var et ikke-hurtigt trin. Du kan muligvis skrive # R_1 # med hensyn til # R_2 #, hvis du kendte dem numerisk, men hvis du ikke gør det, så skal du bemærke det # (Delta D) / (DeltaT) # er ikke nødvendigvis den samme mellem reaktionerne #1# og #2#.

Den sats lov, dog, gør lave om.

(Som et sidebillede, sandsynligvis ikke det bedste eksempel, hvis du vil finde en sats lov!)

FÅ RENTELOVEN, HVIS DET ANDRE TRIN ER FAST

Nå, hvis det første skridt er det eneste langsomme trin, skal det give anledning til a rate lov afhængig af stort set det første skridt, behandle det som en elementær reaktion:

#r (t) = k A B ^ 3 #

Til denne proces er den samlede reaktion tilsyneladende:

# "A" + 2 "E" -> 2 "C" + "F" #

med priser:

#r (t) = -1/1 (Delta A) / (Deltat) = -1/2 (Delta E) / (Deltat) = 1/2 (Delta C) / (Deltat) = 1/1 (Delta F) / (Deltat) #

Men # B # er en katalysator, ikke en reaktant … Så vi skulle næste eliminere # B # I satsloven har vi midlertidigt afstået.

For at gøre dette ville vi have brugt noget, der hedder steady-state tilnærmelse (SSA) på trin 1, parret med hurtig ligevægtstilnærmelse (FEA) på trin 2.

• SSA fastslår, at trinet, der danner et mellemliggende, er så langsomt, at trinet efter det (hvis det er hurtigt) fortærer det straks, og dets ændring i koncentration er faktisk nul.
• FEA fastslår, at ligevægten er etableret næsten med det samme, således at ligevægten konstant # K # kan skrives.

Hvis den anden trin er ikke hurtig, så kunne vi ikke lave SSA. I så fald ville loven om ægte rente være et rystet rod, med potentielt fraktionerede ordrer #EN# og # E #, og en ikke-indlysende observeret hastighedskonstant.

Grunden til, at vi kunne have skrevet #r (t) = k A B ^ 3 # med et hurtigt trin 2 er fordi det var hurtig; vi går ud fra, at trin 2 er så hurtigt, at det har praktisk talt ingen vægt på hastighedsloven, dvs. at ordren med hensyn til reaktant # E # er effektivt nul.

#'-------------------------------------------------------------------'#

# "" "" "" "" "" "" "Slut på hoved svar" #

#'-------------------------------------------------------------------'#

BEHANDLING AF DET FØRSTE TRIN, SOM BRUGER SSA

SSA giver os mulighed for at skrive:

# (d D) / (dt) = k_1 A B ^ 3 - k _ (- 1) C ^ 2 D - k_2 E 2 D + k _) F B ^ 3 ~~ 0 # # "" bb ((1)) #

detaljering af bidraget fra hvert reaktionstrin og retning til den samlede ændring i koncentrationen af # D # over tid. Et negativt abonnement angiver den omvendte reaktion for dette trin.

BEHANDLING AF DET ANDRE TRIN BRUGE FEA

FEA giver os mulighed for at skrive:

# (r_2) / (r _ (- 2)) = (k_ (2) E ^ 2 D) / (k _ (- 2) F B ^ 3) = 1 # # "" bb ((2)) #

Ligevægtskonstanten vil blive givet af # K_2 = (F B ^ 3) / (E ^ 2 D) #, så ved ligevægt, # r_2 = r _ (- 2) #, og:

# 1 = k_2 / (k _ (- 2)) cdot 1 / K_2 #

# => K_2 = k_2 / (k _ (- 2)) # # "" bb ((3)) #

FINDING AF OVERORDNINGSRETTEN?

Omorganisering #(1)#:

K A B ^ 3 + k _ (- 2) F B ^ 3 = k_2 E ^ 2 D + k _ (- 1) C ^ 2 D

# D = (k_1 A B ^ 3 + k _ (- 2) F B ^ 3) / (k_2 E ^ 2 + k _ (- 1) C #

Imidlertid, # B # er en katalysator. Så ville vi have haft brug for at finde et udtryk for # B #, eller ved allerede sin endelige koncentration.

(Og denne proces vil blive udført, indtil hvert mellemliggende eller katalysator er blevet udtrykt som reaktanter. Det formodes at du ved, hvad koncentrationerne af dine produkter og katalysatorer er i et forsøg.)