Πώς μπορεί να προσδιοριστεί η σταθερά ποσοστού από το νόμο;

Δείτε πώς μπορείτε να προσδιορίσετε τη σταθερά ποσοστού από ένα νόμο για το επιτόκιο:

Κατανόηση των νόμων ποσοστού

* Νόμος για την τιμή: Ένας νόμος του επιτοκίου εκφράζει τη σχέση μεταξύ του ρυθμού μιας αντίδρασης και των συγκεντρώσεων των αντιδραστηρίων. Έχει τη γενική μορφή:

Τιμή =k [a]^m [b]^n

* RATE: Η μεταβολή της συγκέντρωσης ενός αντιδραστηρίου ή ενός προϊόντος με την πάροδο του χρόνου.

* k: Η σταθερά ρυθμού, μια σταθερά αναλογικότητας ειδικά για την αντίδραση σε μια δεδομένη θερμοκρασία.

* [a], [b]: Συγκεντρώσεις αντιδραστηρίων.

* m, n: Οι εντολές αντίδρασης, οι οποίες είναι πειραματικά καθορισμένοι εκθέτες που δείχνουν πώς αλλάζει ο ρυθμός σε σχέση με τη συγκέντρωση κάθε αντιδραστηρίου.

Μέθοδοι για τον προσδιορισμό της σταθεράς ρυθμού (k)

1. Μέθοδος αρχικών τιμών:

* Πειραματικά: Διεξάγετε διάφορα πειράματα με διαφορετικές αρχικές συγκεντρώσεις αντιδραστηρίων.

* Μετρήστε τον αρχικό ρυθμό: Προσδιορίστε τον ρυθμό της αντίδρασης στην αρχή (όταν ώρα =0).

* Αναλύστε τα δεδομένα:

* Εάν διπλασιάσετε τη συγκέντρωση ενός αντιδραστηρίου και ο αρχικός ρυθμός διπλασιάζεται, η σειρά σε σχέση με αυτό το αντιδραστήριο είναι 1.

* Εάν διπλασιάσετε τη συγκέντρωση ενός αντιδραστηρίου και του αρχικού τετραπλασιασμού ρυθμού, η σειρά σε σχέση με αυτό το αντιδραστήριο είναι 2.

* Εάν ο αρχικός ρυθμός δεν αλλάζει όταν αλλάξετε τη συγκέντρωση ενός αντιδραστηρίου, η σειρά σε σχέση με αυτό το αντιδραστήριο είναι 0.

* Συνδέστε τις τιμές στον νόμο περί επιτοκίου: Μόλις γνωρίζετε τις παραγγελίες αντίδρασης (M, N), χρησιμοποιήστε την εξίσωση του νόμου του επιτοκίου και τα δεδομένα από ένα από τα πειράματά σας για να λύσετε για το «K».

2.

* Παράγωγο: Ο ενσωματωμένος νόμος για το επιτόκιο προέρχεται από τον νόμο διαφορικού επιτοκίου. Σχετίζεται με τη συγκέντρωση στο χρόνο.

* μορφές: Ο συγκεκριμένος νόμος ολοκληρωμένου επιτοκίου εξαρτάται από τη σειρά της αντίδρασης:

* Τάξη Zeroth: [A] =-kt + [a] ₀

* Πρώτη παραγγελία: ln [a] =-kt + ln [a] ₀

* Δεύτερη παραγγελία: 1/[a] =kt + 1/[a] ₀

* Πειραματικά: Μετρήστε τη συγκέντρωση ενός αντιδραστηρίου με την πάροδο του χρόνου.

* Σχεδιάστε τα δεδομένα: Σχεδιάστε την κατάλληλη συνάρτηση της συγκέντρωσης (π.χ. LN [A] για πρώτη σειρά) έναντι του χρόνου. Η κλίση της γραμμής θα είναι ίση με -k (ή k ανάλογα με τη μορφή της εξίσωσης).

Σημαντικές σημειώσεις:

* Εξάρτηση θερμοκρασίας: Η σταθερά ρυθμού εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη θερμοκρασία. Η εξίσωση Arrhenius περιγράφει αυτή τη σχέση:k =a * exp (-ea/rt), όπου a είναι ο προ-εκθετικός παράγοντας, η EA είναι η ενέργεια ενεργοποίησης, r είναι η σταθερά αερίου και το t είναι θερμοκρασία στο Kelvin.

* Μονάδες k: Οι μονάδες της σταθεράς ρυθμού εξαρτώνται από τη συνολική σειρά της αντίδρασης. Για παράδειγμα, μια σταθερά ρυθμού πρώτης τάξης έχει μονάδες S⁻⁻.

Παράδειγμα:

Ας υποθέσουμε ότι ο νόμος του επιτοκίου για μια αντίδραση είναι:rate =k [a] [b] ²

Για να βρείτε «k», θα χρειαστεί να:

1. Προσδιορίστε τη σειρά της αντίδρασης: Διεξάγετε πειράματα με διαφορετικές συγκεντρώσεις Α και Β και μετρήστε τους αρχικούς ρυθμούς. Αυτό θα σας δώσει τις τιμές των m και n.

2. Επιλέξτε ένα πείραμα: Επιλέξτε ένα πείραμα όπου γνωρίζετε τις αρχικές συγκεντρώσεις των Α και Β και τον αρχικό ρυθμό.

3. Συνδέστε τις τιμές στον νόμο του επιτοκίου: Αντικαταστήστε τις τιμές στην εξίσωση:ρυθμός =k [a] [b] ² και λύστε για το «k».

Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε ένα πιο συγκεκριμένο παράδειγμα ή θέλετε να εργαστείτε μέσω ενός συγκεκριμένου προβλήματος!