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确定率法律和秩序的反应

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所有的化学反应,有特定的速率,它定义了如何快速反应物变成产品。

化学反应受两个因素: 动力学和热力学。热力学因素占会发生反应,如果它吸收或放出能量的过程。

动力学是指的一种化学反应,并如何快速系统达到平衡率。反应的动力学描述了动力学速率法,定义了基于反应速率常数、 组分的浓度和反应级数的速率。

这个视频将介绍反应动力学方程率法的同时,并将演示如何确定在实验室的某些反应速率定律。

一般的反应,反应速率等于速率常数时间反应物的浓度,每个增至反应级数。速率常数,k,固定在给定温度下的反应。

反应级数是独立的化学计量系数。相反他们依赖的反应机理,并说明如何率与反应物浓度有关。例如,如果反应速率不变时的"A"双打,然后反应浓度不依赖于浓度,和顺序是零。

如果率成倍增长时反应物 A 的浓度增加一倍,那么反应就是"a"的第一份订单相同的行为是如此反应物"B"。反应的总体秩序是每种反应物的个别反应订单的总和。

在反应过程中反应物浓度随时间变化。注意,基本速率方程不包括时间作为一个变量,并且可以只涉及在一特定时点的浓度分布和速度。然而,率变化的反应,以及收入随着反应物的消耗。使用微分速率定律可以涉及到时间浓度的变化。

必须通过实验,确定反应速率定律在化学反应严格控制在一个常数,测量温度和反应物或产物的浓度在特定的时间间隔。由于浓度测量是在离散的时间点,差率法很难相关的实验数据。

综合差率法结果在相对简单的方程,称为综合的速率定律。综合的速率定律将反应物浓度的反应开始时和在指定的时间进行比较。

综合的速率法方程而异的反应顺序。这些方程可以采取线性形式 y = mx + b。因此,一块浓度与时间的收益率为零阶方程的线性情节,情节浓度与时间的自然对数收益率线性情节为一个一阶方程,等等。通过拟合实验数据对这些方程,可以轻松地确定反应级数。速率常数,k,可以然后使用确定直线的斜率。最后,k 的单位而异的反应顺序。为零级反应,单位是摩尔每升每秒,为一级反应,单位为逆秒和为二级反应的单位是每摩尔每秒升。

既然已解释的动力学速率法律基本知识,让我们看看如何通过实验确定为水和氧气的过氧化氢的分解速率定律。

在这个实验中,探讨了催化过氧化氢分解的催化剂铂。

首先,准备 5 过氧化氢稀释度的如表中所示。在这种情况下,浓度范围从 0.882 — — 0.176 M,使用 3%或 0.882 M 股票解决方案。允许的解决方案,以平衡至室温。

接下来,准备使用试管反应容器。首先确定该卷由充满水的大测试管子的顶部。然后,插入 1 孔橡胶塞子,直到紧和水推钻通过顶部。

删除塞子,并把水倒进量筒测量精确的体积。这是反应釜容积。

接下来,50 毫升的第一次的过氧化氢溶液倒入试管,,然后在 25 ° C 水浴中放置管。一旦平衡,添加白金镀膜的反应光盘,和密封塞子与系统相连的气体压力传感器。

由于产品之一是氧气气体,在系统中的压力的增加用于测量氧的增加。设置压力传感器获得 s,每 2 点的数据,然后运行 120 美国泡沫试验应该是可见的如过氧化物分解为氧气和水。

当反应期结束,释放压力和处置的过氧化氢溶液。冲洗管,然后将管装满下的过氧化氢溶液。所有解决方案重复气体压力测量。

情节的压力随时间的数据,为每个解决方案。进化的氧气的压力与氧形成根据理想气体定律的痣成正比。以下化学反应,形成的氧的痣可以用于计算分解过氧化氢的痣。首先,假设,过氧化氢浓度没有明显改变实验短期间。因此,绘制的数据表示只有初始区域动力学实验。

确定每个数据集使用线性回归的斜率。斜率等于压氧每秒为单位的初始反应速率。

接下来,自然对数的初始反应速率 vs 绘制初始过氧化氢浓度的自然对数。斜率等于反应级数,m,和约等于一。因此,反应为一级反应。

为每个审判速度压力在托尔,每秒为单位。若要确定的速率常数,先转换率单位每秒的大气。因为泡沫演变在水溶液中,减去蒸气压力的水从每个审判的系统压力。然后新利率只反映了由于氧压力。

应用理想气体定律,转换率从大气本身摩尔每 s 为每个审判。两次生产黑痣是氧气的等于过氧化氢分解,根据化学反应化学计量比的痣。然后,使用反应体积转换率的单位为每秒的摩尔浓度。

确定每个审判的速率常数除以率在 s 每摩尔的初始浓度。在这个实验中,平均速率常数、 k,是大约 1.48 x 10-4每 s。反应是一阶,已知从自然对数-自然对数图前面显示。因此,可以写入速率定律,如图所示。

现在,你看过如何确定为一种化学反应速率定律,让我们看看一些适用这一概念的领域。

化学反应被用于合成化合物及材料在广泛的科学应用中使用。它是反应的重要的是反应的理解这些合成步骤,反应速率控制的研究进展。

例如,镉硒化物纳米晶和纳米棒的合成收益通过一系列的化学反应。每个反应有自己离散反应速率,并且因此合成一步仔细控制基于知识速度的反应;有些慢,有些非常迅速。

反应速率定律也可以用来描述放射性衰变,并确定半衰期的放射性物质。半衰期是指一种物质的浓度下降到其初始浓度的一半所需的时间量。

放射性遵循一级动力学,意思,放射性物质衰变到安全所需的时间水平可以被很好的特点,使适当的运输和储存的放射性材料和放射性废物。

类似于放射性材料,药物也有一个半衰期和在体内的降解。例如,一些药物有高的速率常数,他们必须经常被并很快,降解。这种降解率的知识使适当的剂量、 用法和交付方法测定。

你刚看了反应速率的朱庇特的简介。现在,您应该了解化学反应的不同订单、 他们如何与相关化学反应速率,以及如何确定为实验室中给定的化学反应速率定律。

谢谢观赏 !

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