Noţiuni de cinetică chimică – aplicaţii
Tag-uri
Partajeaza in Google Classroom
Transcript
pentru a ne însuși mai bine noțiunile
de cinetică chimică despre care
am discutat în acest capitol ne
vom folosi în câteva aplicații
de calcul Înainte de asta Haideți
să mai vorbim puțin despre câteva
noțiuni teoretice Spre exemplu
timpul de înjumătățire timpul De
înjumătățire notat cu a indice
1 pe 2 reprezintă timpul necesar
pentru reacția jumătate din cantitatea
inițială de reactanți expresia
matematică care ține cont de faptul
că acum Avem jumătate din concentrația
inițială de reactanți este aceasta
tema jumătății rea este egal cu
logaritm natural din 2 supra Constanta
de viteză bineînțeles putem calcula
în continuare și valoarea logaritm
natural din 2 pentru o reacție
de ordinul întâi Adică o reacție
de această formă la care participă
un singur axat timpul de înjumătățire
este constant și nu depinde de
concentrația inițială a reactantului
în continuare vom vorbi tot despre
reacții de această formă un singur
din dreapta în care se transformă
în produs de reacție iar expresia
vitezei de reacție pentru acest
fel de reacție este aceasta viteza
este egal cu Constanța de viteză
om concentrația reactantului ridicată
la o putere în acest umble avem
niște date foarte importante despre
reacțiile de această formă general
com vedea că reacțiile chimice
care au același ordin de reacție
au anumite caracteristici comune
avem Așadar un tabel expresiile
vitezei de reacție în funcție de
ordinul de reacție și vedem Și
ce semnifică aceste valori ale
ordinului de reacție timp din lecția
despre legea vitezei de reacție
că ordinul de reacție îmi arată
în ce manieră variază viteza de
reacție cu variația concentrației
reactantului în coloana a treia
avem raportul dintre două viteze
notate cu V1 și V2 B1 este viteza
de reacție când avem o concentrație
de reactanți a notată cu C1 iar
V2 este viteza de reacție la o
concentrație de reactanți notată
cu cei doi care este de două ori
mai mare decât prima concentrație
practică acest grup Ordonează să
vedem cum se modifică viteza unei
reacții atunci când dublăm concentrația
dreapta avem Deci un prim caz în
care raportul dintre două viteze
ne dă 1 Asta înseamnă evident că
vii 1 este egal cu 2 asta presupune
faptul că viteza de reacție este
egală cu Constanța de viteză k
a reacției respective chiar atunci
când viteza nu depinde de concentrație
ordinul de reacție este egal cu
zero concentrația reactantului
la puterea 0 este 1 este verifică
și matematică expresia vitezei
de reacție este egal cu cablu de
reacție care să aibă ordinul de
reacții egal cu 0 este descompunerea
oxidului Nitro în acest caz nu
contează cât de mult oxidant Vezi
compunerea va avea loc cu aceeași
viteză atâta timp cât mai exista
reactant reprezentarea grafică
a variației vitezei cu concentrația
de accident avem o dreaptă paralele
cu Axa concentrației în continuare
vedem că sunt și alte tipuri de
reacții în cazul cărora viteza
crește mărește concentrația reactantului
avem reacții în care lo concentratie
dublă de reactanți se dublează
și viteza raportul dintre voi doi
și de 1 este egal cu doi sori actele
care au ordinul de reacții egal
cu 1 iar expresia vitezelor de
reacție este viteza egală cu k
ori concentrația reactant viteza
de reacție depinde liniar de concentrația
reprezentarea grafică este o dreaptă
ce trece fel de reacție este descompunerea
pentaoxidului de diazot în ultimul
caz din tabel la dublarea concentrației
reactantului viteza de reacție
crește de patru ori reacțiile care
respectă acest lucru au ordinul
de reacție egal cu 2 și bineînțeles
o expresie a vitezei corespunzătoare
viteza este egală cu k ori concentrația
reactantului la puterea a 2-a grafic
această variația vitezei este descrisă
printr o ramură de parabolă informațiile
din acest tabel ce ajută să identificăm
ordinul de reacție tabelul mai
are o coloană despre care încă
nu am băut nimic Este vorba despre
coloana a cu unitatea de măsură
a Constanței de viteză în unele
cazuri mă cunoaște mortul reacție
însă Doina Constantin de viteză
iar conform acesteia deducem ordinul
de reacții nu trebuie să învățăm
pe de rost faptului că pentru o
reacție de ordinul 2 k are el supra
molar secundă drept unitate de
măsură să vedem de fapt De unde
vin aceste unități de măsură ale
Constanței identice pentru o reacție
oarecare sigur că unitatea de măsură
a vitezei este monștrilor secundă
iar concentratie moși caliciu la
puterea din expresia respectivă
în acest caz la puterea a doua
cu un simplu calcul matematic în
care nu avem nevoie de nicio valoare
numerică putem de dulce unitățile
de măsură pentru k Deci nici unitate
de măsură pentru ca va fi egală
cu unitatea pentru viteză supra
unității de măsură pentru concentrație
și astfel obține în valoarea din
tabel al supra moluri secundă În
acest caz vitezei de reacție și
ordinul de reacție Hai salut cunoșteam
unitățile de măsură pentru Constanța
de viteză în același fel putem
deduce ordinul de reacție atunci
când cunoaștem unitatea de măsură
pentru ca să zicem că ni se dă
un tata de măsură s la minus 1
b trebuie să fi învățat pe de rost
cărui ordin de reacție corespunde
această dimensiune a lui ca avem
unitatea de măsură a vitezei de
reacție împărțită la unitatea a
constantei de viteză și astfel
obținem că dimensiunea concentrație
ridicată la puterea n este moli
pe litru de unde Te ducem că e
n este egal cu 1 Deci ordinul de
reacție este un exemplu pentru
o reacție de această formă cu o
constantă de viteză egal cu 2 ori
10 la minus 4 l pe molar secundă
ce cunoaște că dacă se dublează
concentrația reactantului a viteza
de reacție va crește de patru ori
și bineînțeles mai se cere să aflăm
ordinul de reacție putem deduce
ordinul reacției în funcție de
unitatea de măsură a lui ca așa
cum am văzut mai înainte scriem
legea vitezei de reacție apoi unitățile
de măsură pe care le cunoaștem
și apoi îl deducem pe an pentru
un calcul matematic Simplu sau
dacă nu vă prea plac unitățile
de măsură le puteți ignora și puteți
de ordinul de reacție din relația
concentrație viteză de reacție
avem o primă concentrație si unul
care corespunde o viteză v-1 cu
această expresie B1 este egal cu
k orice 1 la puterea n și apoi
avem o a doua concentrație C2 dublă
față de ce e unul care corespunde
o viteză V doi cu această expresie
vede este egal cu k orice 2 la
puterea a 2-a viteză este de patru
ori mai mare decât prima si raportul
V2 pe B1 este egal cu 4 astfel
înlocuim B1 și B2 din raport cu
expresiile corespunzătoare înlocuim
și c 2 cu 2 ori c 1 și astfel obtinem
că 2 la puterea n este egal cu
4 deci el va fi egal cu 2 Așadar
ordinul de reacție este 2 continuare
vom rezolva o problemă în care
reacții are loc între doi reactanți
de ce se vor Ba despre o reacție
de această formă a plus b formează
produșii de reacție să zicem că
am făcut 13 amente cu diferite
concentrații de reactant a și b
iar în acest tabel am reda variația
vitezei în funcție de concentrația
reactanților trebuie să determinăm
ordinul total de reacție pe care
îl notăm cu e și valoarea constantei
de reacție toate experimentele
au loc la aceeași temperatură la
această reacție participă de matematică
a vitezei de reacție va fi teza
este egală cu k ori concentrației
reactantului a la puterea n ori
concentrația reactantului b la
puterea n b n a ș i m b sunt ordinele
parțiale de reacție iar ordinul
total de reacție este egal cu a
plus MB pentru a calcula en trebuie
să calculăm mai întâi valorile
Na și mb și cum avem destule dat
experimentale cu privire la concentrații
viziteze înlocuim acestor date
în expresia matematică a vitezei
ne putem folosi de rapoartele între
vitezele de reacții pentru a afla
in a și m b 3 exemplu observăm
că expresiile vitezelor V1 și V2
au în comun valoarea concentrației
reactantului b astfel vom eliminat
din ecuație necunoscută m b si
vom putea calcula foarte simplu
an Deci avem b-2 supra b 1 egal
cu 1 ori 10 la puterea a patra supra
6 ori 10 la puterea a treia egal
în continuare cu k ori concentrației
reactantului a la puterea n a ori
concentrația reactantului b la
puterea n b totul supra k ori concentrația
reactantului a da ea Na ori concentrația
reactantului b la puterea n b aceste
concentrații se reduc la fel și
constantele de viteză efectuăm
calculele și obținem că 2 este
egal cu 2 la puterea n a de unde
deducem că n a este egal cu 1 acum
trebuie să calculăm și celălalt
ori imparțial de reacție și pentru
asta ne vom folosi D raportul de
3 supra b 1 pentru că au în comun
valoarea concentrației reactantului
a acestei valori se reduc și la
fel și constantele de viteză efectuând
calculele obținem că 2 este egal
2 la puterea n b 10 rezultă că
este egal și el tot cu 1 Așadar
ordinul total de reacție este egal
cu 2 iar acum pentru a calcula
constantă de viteză ca este nevoie
de un singur calcul matematic foarte
simplu înlocuind datele întruna
din expresiile matematice ale vitezelor
sau Spre exemplu V1 de 6 ori 10
la a treia este egal cu k ori concentrația
reactantului a la puterea 2 ori
concentrația reactantului b c este
egal în continuare cu k ori 1 ori
10 la minus 5 să nu uităm de unitățile
de măsură Mol supra litru totul
la puterea a doua pentru că am
înmulțit cele două concentrației
reactanților k a va fi egal cu
valoarea vitezei supra 1 ori 10
la minus efectuând calculul obținem
valoare lui ca egală cu 6 kunda