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Module 1: Cinetica chimica

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La legge sui tassi

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Questo video descrive la legge sui tassi e come calcolare l'ordine di una reazione chimica.La legge sui tassi esprime il rapporto matematico tra il tasso di reazione e la concentrazione dei reazionari.Il tasso di reazione è direttamente proporzionale alla concentrazione di reagenti.La costante di proporzionalità non è altro che la costante di velocità, rappresentata da minuscole k. La costante di velocità è diversa dal valore K di capitale che calcoliamo durante l'equilibrio o titolazione acido - base.Considerate una reazione chimica in cui un moli di A reagisce con b moli di B a formare c moli di prodotto C.La legge del tasso per questa reazione è espressa come Tasso = k [ A] m [ B] n.In questa equazione, m e n rappresentano l'ordine della reazione rispetto ai reagenti A e B rispettivamente. Un punto molto importante da notare qui è che m e n non sono uguali ai coefficienti o al numero di moli di reactanti A e B.Per calcolare la legge sul tasso e l'ordine della reazione, servono dati sperimentali per il cambiamento di concentrazione e tassi di reazione.Per questa reazione abbiamo una serie di dati sperimentali con quattro differenti sperimentazioni sperimentali.Il passo successivo è quello di determinare quanto dipenda A, B e C sono sul tasso di reazione.Per fare questo dobbiamo prima scrivere la legge di tasso.La tariffa = k [ A]x [ B]y [ C]z.In ordine per determinare l'ordine della reazione del reattante A o quanto dipenda dal diritto del tasso è rispetto al reattante A, dobbiamo trovare due diverse sperimentazioni sperimentali in cui le concentrazioni di A variano ma le concentrazioni di B e C restano costanti.Così, nelle prove 3 e 4 la concentrazione di B e C sono le stesse, ma la concentrazione iniziale di A sta cambiando.Con i dati forniti in tabella, possiamo scrivere una legge di tasso per ognuna di queste prove come Rate3 = k [ 0,10]x [ 0,20]y [ 0,10]z. Allo stesso modo per il trial 4, Rate4 = k [ 0,20]x [ 0,20]y [ 0,10]z.Dividendo la legge di tasso del trial 4 con la legge di tasso del trial 3 ci permette di risolvere per l'ordine di reazione rispetto all'A. Poiché la concentrazione iniziale di B e C non sta cambiando in queste due prove annulleranno semplicemente.Solare questa equazione, otteniamo 2 = 2x e x = 1. Quindi, la reazione è di primo ordine rispetto al reattante A.Ciò che questo significa è che raddoppiare la concentrazione di A raddoppierà il tasso di reazione.Possiamo seguire la stessa procedura da risolvere per l'ordine di reazione rispetto a B e C.Le prove di selezione 1 e 3 ci permetteranno di risolvere per l'ordine di B perché la concentrazione iniziale di B di B sta cambiando mentre la concentrazione iniziale di A e C rimane la stessa.Solare questa equazione ci darebbe il valore di y = 2. Dunque, la reazione è secondo ordine rispetto a B.Che cosa significa raddoppiare il concentrazione di A quadrupla il tasso di reazione.La selezione delle prove 1 e 2 ci permetterà di risolvere per l'ordine di C perché la concentrazione iniziale di C sta cambiando mentre la concentrazione iniziale di A e B rimane la stessa.L'ordine di reazione rispetto a C è pari a 0 o la reazione è zero ordine rispetto a C.Ciò significa che cambiare la concentrazione di C non avrà alcun effetto sul tasso di reazione.Possiamo riscrivere la legge sui tassi con gli ordini noti di reazione di ogni reattante come Tasso = k [ A]1 [ B]2 [ C]0.I ordine complessivo della reazione è la somma di ordine di tutti i reagenti coinvolti nella reazione. In questo caso l'ordine della reazione è di 1 + 2 = 3. Quindi, questa reazione è una reazione di terzo ordine.