La velocità di reazione di una data reazione è la velocità con cui i componenti si impegnano nella reazione specifica, formando un nuovo risultato (composto o precipitato, per esempio). L'ordine di reazione, invece, è il coefficiente applicato a ciascun componente nel calcolo della velocità di reazione. La legge della velocità è l'espressione matematica della velocità di reazione e ciò può richiedere diverse forme: velocità media nel tempo, velocità istantanea in un punto specifico e velocità di reazione iniziale.
TL; DR (troppo lungo; non letto)
L'ordine di reazione deve essere determinato sperimentalmente utilizzando le concentrazioni iniziali dei componenti e test per vedere come un cambiamento nella loro concentrazione o pressione influisce sulla produzione del risultante of Prodotto.
La velocità di reazione può rimanere costante o variare nel tempo e può essere influenzata dalle concentrazioni di ciascun componente o solo da uno o due. Tali concentrazioni possono variare nel tempo man mano che la reazione continua, in modo che la velocità di reazione stia cambiando e la velocità stessa del cambiamento stia cambiando. La velocità di reazione può anche cambiare in base ad altri fattori più oscuri come la superficie disponibile per il reagente, che può anche cambiare nel tempo.
L'ordine della reazione
Quando la velocità di reazione varia direttamente con la concentrazione di un componente, si dice che sia una reazione del primo ordine. In parole povere, la dimensione del falò dipende da quanta legna ci metti sopra. Quando la velocità di reazione varia con la concentrazione di due componenti, è una reazione di secondo ordine. matematicamente messo, "la somma degli esponenti nella legge sui tassi è pari a due".
Cosa significa reazione di ordine zero?
Quando la velocità di reazione non varia affatto a seconda della concentrazione di nessuno dei reagenti, si dice che sia una reazione di ordine zero o zero. In tal caso, la velocità di reazione per ogni reazione specifica è semplicemente uguale alla costante di velocità, rappresentata da K. Una reazione di ordine zero è espressa nella forma r= k, dove r è la velocità di reazione e K è la costante di velocità. quando grafico contro il tempo, la linea che indica la presenza dei reagenti scende in linea retta e la linea che indica la presenza del prodotto sale in linea retta. La pendenza della linea varia con la reazione specifica, ma la velocità di declinazione di A (dove A è un componente) è uguale alla velocità di aumento di C (dove C è il prodotto).
Un altro termine più specifico è pseudo reazione di ordine zero perché non è un modello perfetto. Quando la concentrazione di un componente diventa zero attraverso la reazione stessa, la reazione cessa. Poco prima di quel punto, la velocità si comporta più come una tipica reazione di primo o secondo ordine. È un insolito ma non raro caso di cinetica, solitamente determinata da una condizione artificiale o comunque atipica, come un preponderanza schiacciante di un componente o, dall'altro lato dell'equazione, una scarsità artificiale di un diverso componente. Pensa a un caso in cui una grande quantità di un determinato componente è presente ma non disponibile per la reazione perché presenta un'area superficiale limitata per la reazione.
Trovare l'ordine di reazione e la costante di velocità
La legge sui tassi K deve essere determinato tramite esperimento. Calcolare la velocità di reazione è semplice; è roba del mondo reale, non algebra. Se la concentrazione dei componenti iniziali diminuisce in forma lineare con il tempo o la concentrazione del prodotto aumenta linearmente con il tempo, allora si ha una reazione di ordine zero. Se non lo fa, hai matematica da fare.
Sperimentalmente, si determina K utilizzando le concentrazioni iniziali o le pressioni dei componenti, non la media, poiché la presenza del prodotto risultante con il passare del tempo può influenzare la velocità di reazione. Quindi riesegui l'esperimento, modificando la concentrazione iniziale di A o B, e osserva l'eventuale cambiamento nel tasso di produzione risultante di C, il prodotto. Se non ci sono cambiamenti, hai una reazione di ordine zero. Se la velocità varia direttamente con la concentrazione di A, si ha una reazione del primo ordine. Se varia con il quadrato di A, hai una reazione di secondo ordine e così via.
C'è un bene video esplicativo su Youtube.
Con un po' di tempo in laboratorio, diventerà ovvio se si dispone di una legge sui tassi zero, prima, seconda o più complicata. Utilizza sempre le percentuali iniziali dei componenti per i tuoi calcoli ed entro due o tre varianti (raddoppio e quindi triplicando la pressione di un determinato componente, ad esempio), diventerà chiaro con cosa hai a che fare.
