Rychlost zákona rychlá otázka? + Příklad

No, míra, # r_2 (t) = -1/2 (Delta E) / (Deltat) # (negativní na reaktanty!) se nemění, pokud se nezmění stechiometrie reakce.

A protože tomu tak není, nezmění se, pokud reakce 2 nebude rychlým krokem. Možná budete moci napsat # r_1 # ve smyslu # r_2 #, pokud jste znali ty numericky, ale pokud ne, pak byste si to měli všimnout # (Delta D) / (Deltat) # není nutně stejná mezi reakcemi #1# a #2#.

Zákon o sazbách dělá změna.

(Jako sidenote pravděpodobně nejde o nejlepší příklad, pokud chcete najít zákon o sazbách!)

POKUD JE DRUHÝ KROK RYCHLE

Pokud je první krok jediným pomalým krokem, měl by vzniknout zákon o sazbách v závislosti na většinou první krok, zacházet s ní jako s elementární reakcí:

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

Pro tento proces je zřejmě celková reakce:

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

s cenami:

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

Ale # B # je katalyzátor, ne reaktant … Takže bychom museli dále eliminovat # B # v zákoně o sazbách jsme dočasně zapisovali.

K tomu bychom použili něco, co se nazývá aproximace v ustáleném stavu (SSA) v kroku 1, spárovaný s rychlá rovnovážná aproximace (FEA) v kroku 2.

• SSA uvádí, že krok tvořící meziprodukt je tak pomalý, že krok za ním (pokud je rychlý) ho okamžitě spotřebuje a jeho změna koncentrace je efektivně nulová.
• FEA uvádí, že rovnováha je ustavena téměř okamžitě, takže rovnovážná konstanta # K # lze psát.

Pokud je druhá krok není rychlý, pak jsme nemohli udělat SSA. V takovém případě by zákon o skutečné míře byl neuspořádaný nepořádek, s potenciálně zlomkovými příkazy #A# a #E#a nezřetelnou pozorovanou rychlostní konstantu.

Důvod, proč jsme mohli napsat #r (t) = k A B ^ 3 # s rychlým krokem 2 je protože to byl rychlý; předpokládáme, že krok 2 je tak rychlý, že má prakticky žádnou hmotnost na rychlostní zákon, tj. na pořadí vzhledem k reaktantu #E# je efektivně nula.

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

# "" "" "" "" "" "" "Konec hlavního odpovědi" #

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

ZPRACOVÁNÍ PRVNÍHO KROKU S POUŽITÍM SSA

SSA nám umožňuje psát:

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

podrobně popisující příspěvek každého reakčního kroku a směr k celkové změně koncentrace. t # D # přesčas. Záporný index označuje reverzní reakci pro tento krok.

ZACHÁZENÍ DRUHÉHO KROKU POUŽITÍM FEA

FEA nám umožňuje psát:

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

Rovnovážná konstanta by byla dána # K_2 = (F B ^ 3) / (E ^ 2 D) #, tak v rovnováze, # r_2 = r _ (- 2) #, a:

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

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

ZJIŠTĚNÍ PRÁVNÍHO ZÁKONU CENA

Přeskupení #(1)#:

# k_1 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 ^ 2) #

Nicméně, # B # je katalyzátor. Potřebovali bychom najít výraz # B #, nebo již znají svou konečnou koncentraci.

(A tento proces by byl prováděn, dokud by každý meziprodukt nebo katalyzátor nebyl vyjádřen jako reaktanty. Předpokládá se, že víte, jaké jsou koncentrace vašich produktů a katalyzátorů v experimentu.)