Viteza de reacție a oricărei reacții date este viteza la care componentele se angajează în reacția specifică, formând un nou rezultat (compus sau precipitat, de exemplu). Ordinea reacției, pe de altă parte, este coeficientul aplicat fiecărei componente în calculul vitezei de reacție. Legea vitezei este expresia matematică a vitezei de reacție și acest lucru poate dura mai multe forme: rata medie în timp, rata instantanee în orice punct specific și viteza inițială de reacție.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Ordinea de reacție trebuie determinată experimental folosind concentrațiile inițiale ale componentelor și testarea pentru a vedea cum o modificare a concentrației sau a presiunii acestora afectează producția rezultatului produs.
Viteza de reacție poate rămâne constantă sau poate varia în timp și poate fi afectată de concentrațiile fiecărui component sau doar de una sau două. Aceste concentrații pot varia în timp pe măsură ce reacția continuă, astfel încât viteza de reacție se schimbă și viteza de schimbare în sine se schimbă. Viteza de reacție se poate modifica, de asemenea, pe baza altor factori mai obscuri, cum ar fi suprafața disponibilă pentru reactiv, care se poate schimba și în timp.
Ordinea reacției
Când viteza de reacție variază direct cu concentrația unui component, se spune că este o reacție de ordinul întâi. În termeni simpli, dimensiunea focului depinde de cantitatea de lemn pe care ați pus-o. Când viteza de reacție variază în funcție de concentrația a două componente, este o reacție de ordinul doi. Puse matematic, "suma exponenților din legea ratei este egală cu doi."
Ce înseamnă reacția de ordine zero
Când viteza de reacție nu variază deloc în funcție de concentrația oricăruia dintre reactivi, se spune că este o reacție de ordin zero sau zero. În acest caz, viteza de reacție pentru orice reacție specifică este pur și simplu egală cu constanta de viteză, reprezentată de k. O reacție de ordin zero este exprimată în formă r= k, Unde r este rata de reacție și k este rata constantă. Cand grafic în funcție de timp, linia care indică prezența reactivilor coboară în linie dreaptă, iar linia care indică prezența produsului urcă în linie dreaptă. Panta liniei variază în funcție de reacția specifică, dar rata de declinare a lui A (unde A este o componentă) este egală cu rata de creștere a lui C (unde C este produsul).
Un alt termen mai specific este reacția pseudo-ordine zero, deoarece nu este un model perfect. Când concentrația unui component devine zero prin reacția însăși, reacția încetează. Chiar înainte de acel moment, rata se comportă mai mult ca o reacție tipică de ordinul întâi sau al doilea. Este un neobișnuit, dar nu neobișnuit caz de cinetică, de obicei cauzat de o afecțiune artificială sau atipică, cum ar fi o preponderența covârșitoare a unei componente sau, pe de altă parte a ecuației, o penurie artificială de altfel componentă. Gândiți-vă la un caz în care o mare parte dintr-o anumită componentă este prezentă, dar nu este disponibilă pentru reacție, deoarece prezintă o suprafață limitată pentru reacție.
Găsirea ordinii de reacție și a ratei constante
Legea ratei k trebuie determinat prin experiment. Determinarea ratei de reacție este simplă; sunt lucruri din lumea reală, nu algebră. Dacă concentrația componentelor inițiale scade într-o formă liniară cu timpul sau concentrația produsului crește liniar cu timpul, atunci aveți o reacție de ordin zero. Dacă nu, ai de făcut matematică.
Experimental, tu determini k folosind concentrațiile inițiale sau presiunile componentelor, nu media, deoarece prezența produsului rezultat pe măsură ce trece timpul poate afecta viteza de reacție. Apoi reluați experimentul, schimbând concentrația inițială a lui A sau B și observați modificarea, dacă există, a ratei de producție rezultate a C, produsul. Dacă nu există nicio modificare, aveți o reacție de ordin zero. Dacă rata variază direct cu concentrația de A, aveți o reacție de prim ordin. Dacă variază cu pătratul lui A, aveți o reacție de ordinul doi și așa mai departe.
Există un bine videoclip explicativ pe Youtube.
Cu puțin timp în laborator, va deveni evident dacă aveți o lege zero, prima, a doua sau mai complicată. Utilizați întotdeauna ratele inițiale ale componentelor pentru calculele dvs. și în cadrul a două sau trei variante (dublare și apoi triplând presiunea unei componente date, de exemplu), va deveni clar cu ce aveți de-a face.