Wet op snel tarief ?? + Voorbeeld

Wel, het tarief, # r_2 (t) = -1/2 (Delta E) / (Deltat) # (negatief voor reactanten!) zou niet veranderen, zolang de stoichiometrie van de reactie niet veranderde.

En aangezien het dat niet doet, verandert dat niet als reactie 2 een niet-snelle stap is. Misschien kun je schrijven # R_1 # aangaande met # R_2 #, als je die numeriek kende, maar als je dat niet weet, moet je dat opmerken # (Delta D) / (DeltaT) # is niet noodzakelijk hetzelfde tussen reacties #1# en #2#.

De tariefwetgeving echter doet verandering.

(Als een sidenote, waarschijnlijk niet het beste voorbeeld als u een tariefwet wilt vinden!)

DE RATE WET KRIJGEN ALS DE TWEEDE STAP SNEL IS

Welnu, als de eerste stap de enige langzame stap is, zou dit aanleiding moeten geven tot een tarief wet afhankelijk van meestal die eerste stap, het behandelen als een elementaire reactie:

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

Voor dit proces is de algemene reactie blijkbaar:

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

met tarieven:

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

Maar # B # is een katalysator, geen reactant … Dus we zouden volgende moeten elimineren # B # in de tariefwet die we tijdelijk hebben genoteerd.

Om dit te doen, zouden we iets hebben gebruikt genaamd de steady-state benadering (SSA) in stap 1, gecombineerd met de snelle evenwichtsbenadering (FEA) bij stap 2.

• De SSA stelt dat de stap die een tussenvorm vormt zo langzaam is dat de stap erna (als deze snel is) deze direct verbruikt en dat de concentratieverandering effectief nul is.
• De FEA stelt dat het evenwicht bijna meteen wordt gevestigd, zodat de evenwichtsconstante # K # kan worden geschreven.

Als de tweede stap is niet snel, dan konden we de SSA niet maken. In dat geval zou de echte tariefwet een warrige puinhoop zijn met mogelijk fractionele orders #EEN# en # E #en een niet voor de hand liggende geobserveerde snelheidsconstante.

De reden waarom we hadden kunnen schrijven #r (t) = k A B ^ 3 # met een snelle stap is 2 omdat het was snel; we nemen aan dat stap 2 zo snel is, dat het zo is praktisch geen gewicht op de tariefwet, d.w.z. dat de volgorde met betrekking tot reactant # E # is effectief nul.

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

# "" "" "" "" "" "" "Einde van hoofdantwoord" #

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

BEHANDELING VAN DE EERSTE STAP MET GEBRUIK VAN SSA

De SSA stelt ons in staat om te schrijven:

# (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)) #

gedetailleerd de bijdrage van elke reactiestap en richting aan de algehele verandering in concentratie van # D # na een tijdje. Een negatief subscript geeft de omgekeerde reactie voor die stap aan.

BEHANDELING VAN DE TWEEDE STAP MET GEBRUIK VAN FEA

Met de FEA kunnen we schrijven:

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

De evenwichtsconstante zou worden gegeven door # K_2 = (F B ^ 3) / (E ^ 2 D) #, dus bij evenwicht, # r_2 = r _ (- 2) #en:

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

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

DE ALGEMENE TARIEFPOST VINDEN?

Het herschikken #(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) #

Echter, # B # is een katalysator. We hadden dus een uitdrukking moeten vinden voor # B #, of ken je de uiteindelijke concentratie al.

(En dit proces zou gedaan worden totdat elk tussenproduct of elke katalysator als reactanten tot expressie was gebracht, vermoed wordt dat u weet wat de concentraties van uw producten en katalysatoren in een experiment zijn.)