Rate Gesetz schnelle Frage? + Beispiel

Nun, die Rate, # r_2 (t) = -1/2 (Delta E) / (Deltat) # (negativ für Reaktionspartner!) würde sich nicht ändern, solange sich die Stöchiometrie der Reaktion nicht geändert hat.

Und da dies nicht der Fall ist, ändert sich dies nicht, wenn Reaktion 2 ein nicht schneller Schritt wäre. Sie können möglicherweise schreiben # r_1 # bezüglich # r_2 #, wenn Sie diese numerisch kannten, aber wenn nicht, sollten Sie dies beachten # (Delta D) / (Deltat) # ist nicht notwendigerweise dasselbe zwischen den Reaktionen #1# und #2#.

Das Tarifgesetz jedoch tut Veränderung.

(Als Randbemerkung wahrscheinlich nicht das beste Beispiel, wenn Sie ein Kursgesetz finden möchten!)

DAS RATE-RECHT ERHALTEN, WENN DER ZWEITE SCHRITT SCHNELL IST

Nun, wenn der erste Schritt der einzige langsame Schritt ist, sollte ein a entstehen Ratengesetz abhängig von meistens dieser erste Schritt, als eine elementare Reaktion zu behandeln:

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

Für diesen Prozess ist die Gesamtreaktion anscheinend:

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

mit Raten:

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

Aber # B # ist ein Katalysator, kein Reaktant … Also müssten wir als nächstes eliminieren # B # im Kursgesetz haben wir vorübergehend notiert.

Um dies zu erreichen, hätten wir etwas verwendet, das den Namen stationäre Approximation (SSA) in Schritt 1, gepaart mit der Schnelle Gleichgewichtsannäherung (FEA) in Schritt 2.

• Die SSA gibt an, dass der Schritt, der ein Zwischenprodukt bildet, so langsam ist, dass der Schritt danach (wenn er schnell ist) ihn sofort verbraucht, und seine Konzentrationsänderung effektiv Null ist.
• Die FEA gibt an, dass das Gleichgewicht fast sofort hergestellt wird, so dass das Gleichgewicht konstant ist # K # kann geschrieben werden.

Wenn der zweite Schritt ist nicht schnell, dann könnten wir die SSA nicht machen. In diesem Fall wäre das True-Rate-Gesetz ein Durcheinander mit möglicherweise gebrochenen Aufträgen #EIN# und # E #und eine nicht offensichtlich beobachtete Geschwindigkeitskonstante.

Der Grund, warum wir hätten schreiben können #r (t) = k A B ^ 3 # mit einem schnellen schritt 2 geht es weil es war schnell; Wir gehen davon aus, dass Schritt 2 so schnell ist, dass er es getan hat praktisch kein Gewicht d. h. die Reihenfolge in Bezug auf den Reaktanten # E # ist effektiv null.

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

# "" "" "" "" "" "" "Ende der Hauptantwort" #

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

BEHANDLUNG DES ERSTEN SCHRITTS MIT SSA

Die SSA erlaubt uns zu schreiben:

# (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)) #

Angabe des Beitrags jedes Reaktionsschritts und der Reaktionsrichtung zur Gesamtkonzentrationsänderung von # D # im Laufe der Zeit. Ein negativer Index zeigt die umgekehrte Reaktion für diesen Schritt an.

BEHANDLUNG DES ZWEITEN SCHRITTS MIT DER FEA

Die FEM erlaubt uns zu schreiben:

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

Die Gleichgewichtskonstante wäre gegeben durch # K_2 = (F B ^ 3) / (E ^ 2 D) #so im Gleichgewicht, # r_2 = r _ (- 2) #, und:

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

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

FINDEN SIE DAS GESAMTGESETZ?

Umstellen #(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) #

Jedoch, # B # ist ein Katalysator. Wir hätten also einen Ausdruck dafür finden müssen # B #oder wissen bereits die Endkonzentration.

(Und dieser Prozess würde durchgeführt, bis jedes Zwischenprodukt oder jeder Katalysator als Reaktionspartner ausgedrückt wurde. Es wird davon ausgegangen, dass Sie wissen, wie hoch die Konzentrationen Ihrer Produkte und Katalysatoren in einem Experiment sind.)