Reaktionshastigheden for en hvilken som helst given reaktion er den hastighed, hvormed komponenterne indgår i den specifikke reaktion og danner et nyt resultat (forbindelse eller fældning, for eksempel). Reaktionsrækkefølgen er derimod den koefficient, der anvendes på hver komponent i beregningen af reaktionshastigheden. Hastighedsloven er det matematiske udtryk for reaktionshastigheden, og det kan tage flere former: gennemsnitshastighed over tid, øjeblikkelig hastighed på et hvilket som helst specifikt punkt og initial reaktionshastighed.
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
Reaktionsrækkefølgen skal bestemmes eksperimentelt ved hjælp af indledende koncentrationer af komponenter og test for at se, hvordan en ændring i deres koncentration eller tryk påvirker produktionen af den resulterende produkt.
Reaktionshastigheden kan forblive stabil eller variere over tid, og den kan påvirkes af koncentrationerne af hver komponent eller kun af en eller to. Disse koncentrationer kan variere over tid, når reaktionen fortsætter, så reaktionshastigheden ændres, og selve ændringshastigheden ændres. Reaktionshastigheden kan også ændre sig baseret på andre mere uklare faktorer, såsom overfladearealet til rådighed for reagenset, hvilket også kan ændre sig over tid.
Reaktionsordenen
Når reaktionshastigheden varierer direkte med koncentrationen af en komponent, siges det at være en førsteordens reaktion. Rent sagt afhænger størrelsen af bålet af, hvor meget træ du lægger på det. Når reaktionshastigheden varierer med koncentrationen af to komponenter, er det en andenordens reaktion. Matematisk formuleret, "summen af eksponenterne i takstloven er lig med to."
Hvad Zero-Order Reaktion betyder
Når reaktionshastigheden overhovedet ikke varierer afhængigt af koncentrationen af nogen af reagenserne, siges det at være en nul- eller nul-rækkefølge. I så fald er reaktionshastigheden for en hvilken som helst specifik reaktion simpelthen lig med hastighedskonstanten, repræsenteret af k. En nul-ordens reaktion udtrykkes i form r= k, hvor r er reaktionshastigheden og k er hastighedskonstant. Hvornår tegnet mod tiden, linjen, der angiver tilstedeværelsen af reagenserne, går ned i en lige linje, og den linje, der indikerer tilstedeværelsen af produktet, går op i en lige linje. Linjens hældning varierer med den specifikke reaktion, men bøjningshastigheden for A (hvor A er en komponent) er lig med stigningshastigheden for C (hvor C er produktet).
Et andet mere specifikt udtryk er pseudo nul-ordens reaktion, fordi det ikke er en perfekt model. Når koncentrationen af en komponent bliver nul gennem selve reaktionen, ophører reaktionen. Lige før dette punkt opfører satsen sig mere som en typisk første- eller andenordensreaktion. Det er en usædvanligt, men ikke ualmindeligt tilfælde af kinetik, som regel skabt gennem en kunstig eller på anden måde atypisk tilstand, såsom en overvældende overvægt af en komponent eller på den anden side af ligningen en kunstig knaphed på en anden komponent. Tænk over et tilfælde, hvor en stor del af en bestemt komponent er til stede, men ikke tilgængelig for reaktion, fordi den præsenterer et begrænset overfladeareal for reaktionen.
Find reaktionsordre og hastighedskonstant
Satsloven k skal bestemmes via eksperiment. At udarbejde reaktionshastigheden er ligetil; det er virkelige ting, ikke algebra. Hvis koncentrationen af de oprindelige komponenter falder i en lineær form med tiden, eller koncentrationen af produktet stiger lineært med tiden, har du en nul-ordensreaktion. Hvis det ikke gør det, har du matematik at gøre.
Eksperimentelt bestemmer du k ved hjælp af dine indledende koncentrationer eller tryk på komponenter, ikke gennemsnittet, da tilstedeværelsen af det resulterende produkt, efterhånden som tiden går, kan påvirke reaktionshastigheden. Derefter kører du igen eksperimentet, ændrer den oprindelige koncentration af A eller B og observerer ændringen, hvis nogen, i den resulterende produktionshastighed af C, produktet. Hvis der ikke er nogen ændring, har du en nul-ordensreaktion. Hvis hastigheden varierer direkte med koncentrationen af A, har du en førsteordens reaktion. Hvis det varierer med firkanten af A, har du en andenordens reaktion osv.
Der er et godt forklaringsvideo på YouTube.
Med lidt tid i laboratoriet bliver det tydeligt, hvis du har en nul, første, anden eller mere kompliceret satser. Brug altid starthastigheder for komponenter til dine beregninger og inden for to eller tre varianter (fordobling og derefter tredobles trykket på en given komponent, for eksempel), bliver det klart, hvad du har at gøre med.