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Module 1: Cinétique chimique

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La Loi sur les taux

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Cette vidéo décrit la loi de taux et la façon de calculer l'ordre d'une réaction chimique.La loi de taux exprime la relation mathématique entre le taux d'une réaction et la concentration des réactifs.Le taux d'une réaction est directement proportionnel à la concentration des réactifs.La constante de proportionnalité n'est rien d'autre que la constante de vitesse, qui est représentée par un cas moindre k. La constante de vitesse est différente de la valeur en capital K que nous calculons au cours de l'équilibre ou de la titration acide-base.Considérons une réaction chimique où les moles de A réagit avec des moles de B pour former des moles de produit C.La loi de vitesse de cette réaction est exprimée par le taux = k [ A ] m [ B ] n.Dans cette équation, m et n représentent l'ordre de la réaction par rapport aux réactifs A et B respectivement. Un point très important à noter ici est que m et n ne sont pas les mêmes que les coefficients ou le nombre de moles de réactifs A et B.Afin de calculer la loi de taux et l'ordre de la réaction, nous avons besoin de données expérimentales pour le changement de la concentration et des taux de réaction.Pour cette réaction, nous avons un ensemble de données expérimentales avec quatre essais expérimentaux différents.L'étape suivante consiste à déterminer la façon dont les A, B et C dépendent du taux de réaction.Pour ce faire, nous devons d'abord: écrire la loi de taux.Taux = k [ A ]x [ B ]y [ C ]z.Dans l'ordre Pour déterminer l'ordre de la réaction de réactif A ou le degré de dépendance de la loi de taux en ce qui concerne le réactif A, nous devons trouver deux essais expérimentaux différents où les concentrations de A varient mais les concentrations de B et C demeurent constantes.Ainsi, dans les essais 3 et 4, la concentration de B et C est la même, mais la concentration initiale de A change.Avec les données fournies dans le tableau, nous pouvons écrire une loi de vitesse pour chacun de ces essais sous la forme Rate3 = k [ 0.10 ]x [ 0.20 ]y [ 0.10 ]z. De même pour le test 4, Rate4 = k [ 0.20 ]x [ 0.20 ]y [ 0.10 ]z.Dividing the rate law of trial 4 by the rate law of trial 3 allows us to soudre for the order of reaction with respect to A. Puisque la concentration initiale de B et C ne change pas dans ces deux essais, ils s'annulent tout simplement.Résoudre cette équation, nous obtenons 2 = 2x et x = 1. Par conséquent, la réaction est de premier ordre en ce qui concerne le réactif A.Ce que cela signifie, c'est que doubler la concentration de A doublera le taux de la réaction.Nous pouvons suivre la même procédure pour résoudre l'ordre de réaction par rapport à B et C.La sélection des essais 1 et 3 nous permettra de résoudre l'ordre de B parce que la concentration initiale de est en train de changer alors que la concentration initiale de A et C reste la même.Cette équation nous donnerait la valeur y = 2. La réaction est de deuxième ordre en ce qui concerne B.Ce que cela signifie, c'est que doubler le La sélection des essais 1 et 2 nous permettra de résoudre l'ordre de C parce que la concentration initiale de C change alors que la concentration initiale de A et B demeure la même.L'ordre de réaction par rapport à C est égal à 0 ou la réaction est nulle par rapport à C.Ce que cela signifie, c'est que le changement de la concentration de C n'aura pas d'effet sur le taux de réaction.Nous pouvons réécrire la loi de taux avec les ordres connus de Réaction de chaque réactant en tant que taux = k [ A ]1 [ B ]2 [ C ]0. L'ordre général de la réaction est la somme de l'ordre de tous les réactifs impliqués dans la réaction. Dans ce cas, l'ordre de la réaction est 1 + 2 = 3. Cette réaction est donc une réaction de troisième ordre.