Швидкість реакції будь-якої даної реакції - це швидкість, з якою компоненти беруть участь у конкретній реакції, утворюючи новий результат (з'єднання або осад, наприклад). Порядок реакції, з іншого боку, - це коефіцієнт, що застосовується до кожного компонента при розрахунку швидкості реакції. Закон швидкості - це математичний вираз швидкості реакції, і це може зайняти кілька форм: середня швидкість у часі, миттєва швидкість у будь-якій конкретній точці та початкова швидкість реакції.
TL; ДР (занадто довгий; Не читав)
Порядок реакцій потрібно визначати експериментально, використовуючи початкові концентрації компонентів і тестування, щоб побачити, як зміна їх концентрації або тиску впливає на отримання результуючої речовини продукту.
Швидкість реакції може залишатися стабільною або змінюватися з часом, і на це можуть впливати концентрації кожного компонента або лише одна або дві. Ці концентрації можуть змінюватися з часом, оскільки реакція триває, так що швидкість реакції змінюється, а швидкість змін змінюється. Швидкість реакції може також змінюватися на основі інших більш незрозумілих факторів, таких як площа поверхні, доступна для реагенту, яка також може змінюватися з часом.
Порядок реакції
Коли швидкість реакції змінюється безпосередньо в залежності від концентрації одного компонента, кажуть, що це реакція першого порядку. Якщо говорити просто, розмір багаття залежить від того, скільки деревини ви на нього поклали. Коли швидкість реакції змінюється залежно від концентрації двох компонентів, це реакція другого порядку. Математично кажучи, "сума показників у законі ставок дорівнює двом."
Що означає реакція нульового порядку
Коли швидкість реакції не змінюється залежно від концентрації будь-якого з реагентів взагалі, кажуть, що це реакція нульового або нульового порядку. У цьому випадку швидкість реакції для будь-якої конкретної реакції просто дорівнює константі швидкості, представленій k. Реакція нульового порядку виражається у вигляді р= k, де р - швидкість реакції і k - константа швидкості. Коли графік проти часу, рядок, що вказує на присутність реагентів, опускається по прямій лінії, а рядок, що вказує на присутність продукту, йде по прямій. Нахил лінії змінюється залежно від конкретної реакції, але швидкість відмінювання A (де A - компонент) дорівнює швидкості збільшення C (де C - продукт).
Іншим більш конкретним терміном є реакція псевдо нульового порядку, оскільки це не ідеальна модель. Коли концентрація одного компонента через саму реакцію стає нульовою, реакція припиняється. Безпосередньо до цього моменту швидкість поводиться більше як типова реакція першого або другого порядку. Це є незвично, але не рідко випадок кінетики, як правило, спричинений якимось штучним або іншим нетиповим станом, наприклад переважна перевага одного компонента або, з іншого боку рівняння, штучна нестача іншого компонент. Подумайте про випадок, коли багато певного компонента присутній, але недоступний для реакції, оскільки він має обмежену поверхню для реакції.
Пошук порядку замовлення реакції та постійної ставки
Законний курс k має бути визначено за допомогою експерименту. Розробка швидкості реакції є простою; це реальні речі, а не алгебра. Якщо концентрація вихідних компонентів зменшується в лінійній формі з часом або концентрація продукту лінійно зростає з часом, тоді у вас реакція нульового порядку. Якщо цього не сталося, то вам потрібно робити математику.
Експериментально ви визначаєте k використовуючи початкові концентрації або тиски компонентів, а не середні показники, оскільки присутність одержуваного продукту з часом може впливати на швидкість реакції. Потім ви повторюєте експеримент, змінюючи початкову концентрацію А або В, і спостерігаєте зміну, якщо така є, в результуючій швидкості виробництва С продукту. Якщо змін немає, ви маєте реакцію нульового порядку. Якщо швидкість змінюється безпосередньо залежно від концентрації А, ви маєте реакцію першого порядку. Якщо воно змінюється залежно від квадрата А, у вас є реакція другого порядку тощо.
Є хороший пояснювальне відео на YouTube.
Трохи часу в лабораторії стане очевидним, якщо у вас є нульовий, перший, другий або більш складний закон ставок. Завжди використовуйте початкові норми компонентів для своїх розрахунків, і в межах двох або трьох варіантів (подвоєння та потім потроєння тиску даного компонента, наприклад), стане зрозуміло, з чим ви маєте справу.
