Rate ng batas mabilis na tanong ?? + Halimbawa

Well, ang rate, # r_2 (t) = -1/2 (Delta E) / (Deltat) # (negatibo para sa mga reactant!) ay hindi magbabago, hangga't ang stoichiometry ng reaksyon ay hindi nagbago.

At dahil hindi, hindi ito nagbabago kung ang reaksyon 2 ay di-mabilis na hakbang. Maaari kang makapagsulat # r_1 # sa mga tuntunin ng # r_2 #, kung alam mo ang mga numerikong iyon, ngunit kung hindi mo, dapat mong tandaan iyon # (Delta D) / (Deltat) # ay hindi palaging pareho sa mga reaksiyon #1# at #2#.

Gayunpaman, ang batas ng rate, ay baguhin.

(Bilang isang sidenote, marahil ay hindi ang pinakamahusay na halimbawa kung nais mong makahanap ng batas rate!)

PAGKUHA SA BATAS NG RATE KUNG ANG IKALAWANG HAKBANG AY FAST

Well, kung ang unang hakbang ay ang mabagal na hakbang, dapat itong tumaas sa isang rate na batas nakasalalay sa kadalasan na ang unang hakbang, tinatrato ito bilang isang reaksyong elementarya:

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

Para sa prosesong ito, ang pangkalahatang reaksyon ay tila:

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

may mga rate:

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

Ngunit # B # ay isang katalista, hindi isang reaktibista … Kaya kailangan namin sa susunod na puksain # B # sa rate na batas ay pansamantalang nakuha namin.

Upang gawin ito, gagamitin namin ang isang bagay na tinatawag na steady-state approximation (SSA) sa hakbang 1, ipinares sa mabilis na punto ng balanse ng pagtatantya (FEA) sa hakbang 2.

• Ang SSA ay nagsasaad na ang hakbang na bumubuo ng isang intermediate ay napakabagal na ang hakbang pagkatapos nito (kung mabilis) ay agad itong kumonsumo, at ang pagbabago sa konsentrasyon ay epektibong zero.
• Ang FEA ay nagsasaad na ang punto ng balanse ay itinatag halos kaagad, upang ang balanse ng balanse # K # maaaring nakasulat.

Kung ang pangalawa hakbang ay hindi mabilis, hindi namin maaaring gawin ang SSA. Sa kasong iyon, ang tunay na batas sa batas ay magiging isang ginulo na gulo, na may potensyal na praksyonal na mga order # A # at # E #, at isang di-halatang pantay-pantay na rate ng pare-pareho.

Ang dahilan kung bakit namin maaaring nakasulat #r (t) = k A B ^ 3 # na may mabilis na hakbang 2 ay dahil ito ay mabilis; ipinapalagay namin na ang hakbang 2 ay napakabilis, na mayroon ito halos walang timbang sa rate na batas, ibig sabihin ang pagkakasunud-sunod na may paggalang sa reactant # E # ay epektibong zero.

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

# "" "" "" "" "" "" "" End of Main Answer "#

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

PAGTATAGO SA UNANG HAKBANG PAGGAMIT SA SSA

Pinahihintulutan tayo ng SSA na isulat:

# (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)) #

na nagdedetalye sa kontribusyon ng bawat hakbang ng reaksyon at direksyon sa pangkalahatang pagbabago sa konsentrasyon ng # D # sa paglipas ng panahon. Ang isang negatibong subscript ay nagpapahiwatig ng reverse reaction para sa hakbang na iyon.

PAGLALAGA SA IKALAWANG HAKBANG PAGGAMIT SA FEA

Pinapayagan tayo ng FEA na sumulat:

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

Ang balanse ng balanse ay ibibigay ng # K_2 = (F B ^ 3) / (E ^ 2 D) #, kaya sa punto ng balanse, # r_2 = r _ (- 2) #, at:

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

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

PAGKUHA SA BATAS NG PANGKALAHATANG RATE?

Pag-aayos muli #(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) #

Gayunpaman, # B # ay isang katalista. Kaya, kakailanganin namin upang makahanap ng isang expression para sa # B #, o alam na ang huling konsentrasyon nito.

(At ang prosesong ito ay gagawin hanggang sa ang bawat intermediate o katalista ay ipinahayag bilang reactants. Ito ay ipinapalagay na alam mo kung ano ang mga konsentrasyon ng iyong mga produkto at catalysts ay nasa isang eksperimento.)