任意の反応の反応速度は、成分が特定の反応に関与し、新しい結果(化合物や沈殿物など)を形成する速度です。 一方、反応次数は、反応速度の計算で各成分に適用される係数です。 反応速度式は反応速度の数式であり、これには次のようになります。 いくつかの形式:経時的な平均速度、特定の時点での瞬間速度、および初期反応速度。
TL; DR(長すぎる; 読んでいない)
反応順序は、成分の初期濃度を使用して実験的に決定する必要があります。 それらの濃度または圧力の変化が結果の生成にどのように影響するかを確認するためのテスト 製品。
反応速度は安定したままであるか、時間の経過とともに変化する可能性があり、各成分の濃度または1つまたは2つだけの影響を受ける可能性があります。 これらの濃度は、反応が継続するにつれて時間とともに変化する可能性があるため、反応速度が変化し、変化速度自体が変化します。 反応速度は、試薬が利用できる表面積など、時間の経過とともに変化する可能性のある他のよりあいまいな要因に基づいて変化する可能性もあります。
反応の順序
反応速度が一成分の濃度によって直接変化する場合、それは一次反応であると言われます。 簡単に言えば、焚き火のサイズはあなたがそれに置く木材の量に依存します。 2つの成分の濃度によって反応速度が変化する場合、それは2次反応です。 数学的に言えば、「反応速度式の指数の合計は2に等しい。」
ゼロ次反応の意味
試薬の濃度によって反応速度がまったく変化しない場合は、0次または0次反応と言われます。 その場合、特定の反応の反応速度は、次の式で表される速度定数に単純に等しくなります。 k. ゼロ次反応は次の形式で表されます。 r= k、 どこ r 反応速度であり、 k は速度定数です。 いつ 時間に対してグラフ化、試薬の存在を示す線は直線で下がっており、生成物の存在を示す線は直線で上がっている。 線の傾きは特定の反応によって異なりますが、Aの曲用率(Aは成分)はCの増加率(Cは積)に等しくなります。
もう1つのより具体的な用語は、完全なモデルではないため、疑似ゼロ次反応です。 反応自体によって1つの成分の濃度がゼロになると、反応は停止します。 そのポイントの直前では、レートは典型的な1次または2次反応のように動作します。 それは 珍しいが珍しいことではない 動力学の場合、通常、人工的またはその他の非定型の条件によって引き起こされます。 あるコンポーネントの圧倒的な優位性、または方程式の反対側では、別の人工的な希少性 成分。 特定の成分が大量に存在するが、反応の表面積が限られているために反応に利用できない場合を考えてみてください。
反応次数と速度定数を見つける
レート法 k 実験によって決定する必要があります。 反応速度の計算は簡単です。 それは代数ではなく、現実世界のものです。 初期成分の濃度が時間とともに線形に減少するか、生成物の濃度が時間とともに線形に増加する場合、ゼロ次反応が発生します。 そうでない場合は、数学を行う必要があります。
実験的に、あなたは決定します k 時間の経過とともに結果として生じる生成物の存在が反応速度に影響を与える可能性があるため、平均ではなく、成分の初期濃度または圧力を使用します。 次に、実験を再実行して、AまたはBの初期濃度を変更し、生成物であるCの生成速度の変化があればそれを観察します。 変化がない場合は、ゼロ次反応があります。 速度がAの濃度によって直接変化する場合は、一次反応があります。 Aの2乗で変化する場合は、2次反応などがあります。
良いものがあります 解説動画 ユーチューブで。
ラボで少し時間をとると、ゼロ、第1、第2、またはそれ以上の複雑な反応速度式があるかどうかが明らかになります。 計算には常にコンポーネントの初期レートを使用し、2つまたは3つのバリアント内で使用します(2倍および 次に、たとえば、特定のコンポーネントの圧力を3倍にすると、何を扱っているかが明確になります。