13.4
W przypadku reakcji chemicznej prawo szybkości wyraża zależność między szybkością reakcji a stężeniem reagenta. Wykładniki stężeń reagentów wpływają indywidualnie na szybkość reakcji i nazywane są kolejnościami reakcji.
Kolejność reakcji określa się eksperymentalnie przy użyciu metody szybkości początkowych, w której reakcja chemiczna jest powtarzana wiele razy z różnymi stężeniami reagentów w celu zmierzenia początkowych szybkości reakcji.
Wzrost stężenia reagenta, powodujący liniowo-proporcjonalny wzrost szybkości reakcji, charakteryzuje reakcję pierwszego rzędu. Jeśli podwojenie stężenia reagenta czterokrotnie zwiększy szybkość początkową, obserwuje się reakcję drugiego rzędu.
Jeśli jednak zmiana stężeń reagentów nie wpływa na początkowe wartości szybkości, obserwuje się reakcję zerowego rzędu.
Gdy uzyskane dane dotyczące początkowych szybkości wykazują niedostrzegalny związek między zmianą początkowego stężenia reagenta a odpowiadającą mu szybkością, oblicza się stosunek praw szybkości.
W tym przypadku dowolne dwie wartości stężenia reagenta i odpowiadające im szybkości reakcji są wykorzystywane do określenia kolejności reakcji.
Ale co z reakcjami z wieloma reagentami? Po pierwsze, stosując metodę szybkości początkowych, kolejność reakcji każdego reagenta jest określana indywidualnie.
Następnie poszczególne porządki reakcji są wyrażane jako wykładniki odpowiednich stężeń reagentów, aby sformułować prawo szybkości. Wreszcie, suma poszczególnych wykładników z prawa szybkości określa ogólną kolejność reakcji.
Podczas gdy kolejność reakcji przedstawia zależność szybkości reakcji od stężenia reagenta, bezpośrednia miara względnej szybkości reakcji jest wskazywana przez stałą szybkości.
Stała szybkości k jest współczynnikiem proporcjonalności odnoszącym szybkość reakcji do iloczynu stężeń reagentów.
Jednostka stałej szybkości zależy od ogólnej kolejności reakcji i może być określona przez przegrupowanie prawa szybkości w celu rozwiązania stałej szybkości. Dla reakcji zerowego rzędu k ma jednostkę molowości na sekundę. Jednostką dla reakcji pierwszego rzędu jest 1/s, a dla reakcji drugiego rzędu jest to 1/M·s.
Duża stała szybkości wskazuje na szybką reakcję. I odwrotnie, mniejsza stała szybkości wskazuje na powolną reakcję. Wartość zero oznacza brak jakiejkolwiek reakcji chemicznej.
Prawa szybkości opisują zależność między szybkością reakcji chemicznej a stężeniem jej reagentów. W prawie szybkości stałą szybkości k i rzędy reakcji…
Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.