Rate law and reaction order

– laten we een reactie nemen waar A Plus B ons onze producten geeft. En de kleine letter a en de kleine letter b staan voor de coëfficiënten voor onze Gebalanceerde vergelijking. Het is logisch als we de concentratie van A en B verhogen, juist, zouden A en B dichter bij elkaar komen in de ruimte en meer kans hebben om te reageren, waardoor het aantal van onze reactie toeneemt. En dit geldt voor de meeste reacties. Als u de concentratie van uw reagentia verhoogt, verhoogt u de snelheid van uw reactie. We kunnen dit controleren door wat experimenten te doen., Dus laten we zeggen dat we willen uitzoeken wat het effect van de concentratie van A heeft op onze reactiesnelheid. Dus we houden de concentratie van B constant, dus houden we de concentratie van B constant in onze experimenten. We veranderen de concentratie van A, en we zien welk effect dat heeft op de snelheid van onze reactie. We gaan de beginsnelheid van de reactie gebruiken. En dat komt omdat als onze reactie doorgaat, de concentratie van producten zal toenemen. En omdat reacties omkeerbaar zijn, als we sommige producten aanwezig hebben, juist, kan dat de snelheid van onze reactie beïnvloeden. En dat is niet ons doel., Ons doel is erachter te komen wat de concentratie, welk effect de concentratie van onze reagentia heeft op onze snelheid. En dus gebruiken we de initiële snelheid, waar we alleen reagentia aanwezig zijn, en geen producten. Dus in ons eerste experiment, laten we zeggen dat de concentratie van A één molair is, en de snelheid van onze reactie, de initiële snelheid van onze reactie is .01 molair per seconde. In ons tweede experiment verhogen we de concentratie van A tot twee molair. We houden de concentratie van B constant, en we observeren de snelheid van onze reactie te verhogen tot .02 molair per seconde., Dus we hebben de concentratie van A met een factor twee verhoogd. En wat is er met ons tarief gebeurd? Onze prijs ging van .01 tot .02. Dus het tarief steeg ook met twee. Laten we ons eerste experiment vergelijken met ons derde experiment. We gaan van een concentratie van A van één, naar een concentratie van A van drie. Dus we hebben de concentratie van A met een factor drie verhoogd. En wat is er met het tarief gebeurd? De prijs ging van .01 tot .03. Dus de snelheid steeg met een factor drie. Goed, om de relatie uit te zoeken, als je bij jezelf denkt,twee tot welke macht X is gelijk aan twee?, Natuurlijk zou dat twee tegen de eerste zijn. Twee tot de eerste is gelijk aan twee. We hadden het ook kunnen doen voor onze andere vergelijking. Drie tot welke macht X is gelijk aan drie? Uiteraard is drie tot de eerste gelijk aan drie. Dus de snelheid, De snelheid van onze reactie is proportioneel aan, en dat is wat dit grappige symbool hier betekent, de snelheid van onze reactie is proportioneel aan de concentratie van A tot de eerste macht. Laten we hetzelfde doen voor de concentratie van B. Dus we doen wat experimenten waarbij we de concentratie van B veranderen, en we zien welk effect dat heeft op onze initiële snelheid., Dus voor al deze, houden we de concentratie van een constante, daarom, wat wedo naar B wordt weerspiegeld in de snelheid van onze reactie. Dus in ons eerste experiment is de concentratie van B één molair en de snelheid is .01 molair per seconde. En dan veranderen we de concentratie van B naar twee molair. Juist, we verdubbelen de concentratie van B terwijl we de concentratie van een constante vasthouden. En we observeren de beginsnelheid van onze reactie te zijn .04 molair per seconde. Dus we hebben de concentratie van B verhoogd, niet van A, en laat me dat veranderen (lacht). We hebben de concentratie van B met een factor twee verhoogd., We zijn van één Kies naar twee kies gegaan. En wat is er met het tarief gebeurd? De prijs ging van .01 tot .04. Dus we hebben de hoeveelheid verhoogd met een factor vier. Laten we ons eerste experiment vergelijken met ons derde experiment. We gaan van een concentratie van B van één molair naar drie molair. Dus we hebben de concentratie van B met een factor drie verhoogd. En wat gebeurt er met het tarief? De prijs gaat van .01 tot .09. Dus we hebben de hoeveelheid verhoogd met een factor negen. Dus nu denken we bij onszelf, twee tot welke macht, Ik maak het Y, twee tot welke macht is gelijk aan vier? Y zou natuurlijk gelijk zijn aan twee., Twee tot de tweede macht is gelijk aan vier. Of drie tot welke macht Y is gelijk aan negen? Uiteraard is drie tot de tweede macht gelijk aan negen. Dus hebben we vastgesteld dat de snelheid van onze reactie evenredig is met de concentratie van B tot de tweede macht. Oké, nu kunnen we die samenvoegen. We kunnen deze samenvoegen om een zogenaamde Tariefwet te schrijven. Ok, dus we weten dat de verhouding van onze reactie evenredig is met de concentratie van A tot de eerste macht, en we weten dat onze snelheid evenredig is met de concentratie van B tot de tweede macht., En dan zetten we, weput in wat hier een tariefconstante wordt genoemd, K. En dit vertegenwoordigt onze Tariefwet. Laten we deze één voor één doornemen. Dus, hoofdletter R is het percentage van onze reactie, toch? Dit is de snelheid van onze reactie. Oké? K is wat men de snelheidsconstante noemt. Dus dit is de snelheidsconstante. En er is een verschil tussen de snelheid van onze reactie en de snelheidsconstante. Als we de concentratie van onze reactanten veranderen, veranderen we de snelheid van onze reactie. Maar als we de concentratie van onze reactanten veranderen, veranderen we de snelheidsconstanten niet, toch? En dit is constant., Het hangt wel af van de temperatuur, dus we zullen het daar later over hebben in video ‘ s. Hier hebben we dat de reactie concentratie van A op de eerste macht is. We zeggen dat de reactie de eerste orde is in A. dus zeggen we dat onze reactie de eerste orde is, de eerste orde in A. en we vonden, we vonden de tweede orde in B. juist, dus we hadden hier een twee. Dus dit is tweede orde, tweede orde in B. en we kunnen ook praten over de totale volgorde van onze reactie., Dus als we de eerste orde in A hebben, rechts, we zijn de eerste orde in A, en de tweede orde in B, de totale orde, de totale orde zou één plus twee zijn, wat gelijk is aan drie. Dus de totale volgorde van onze reactie is drie. Oké, laten we teruggaan naar de algemene reactie waar we mee begonnen, Oké, dus laten we teruggaan, terug naar hier. We hebben dit. En laten we een algemene Tariefwet schrijven., Dus als dit je reactie is,dan is je algemene Tariefwet R is gelijk aan je snelheidsconstante, keer de concentratie van A tot een macht, dan maak ik het X, keer de concentratie van B tot een macht die ik maak Y. en de reden waarom ik je dit laat zien, is om je te laten zien dat je niet gewoon je coëfficiënten kunt nemen, juist, je kunt je coëfficiënten niet nemen en ze hierin steken. Toch? Zo werkt het dus niet. Je moet het mechanisme van je reactie kennen. Dus deze orders moeten experimenteel worden bepaald. Dus je moet hier naar je experimentale gegevens kijken., En de orders beïnvloeden de eenheden voor uw tariefconstante. Laten we bijvoorbeeld teruggaan naar hier. En laten we uitzoeken de eenheden voor de snelheid constante voor dit voorbeeld. Dus de snelheid van onze reactie, De snelheid van onze reactie was molair per seconde, toch? Dit is kies per seconde. We proberen de eenheden voor K te vinden. de eenheden voor concentratie zijn kies. Oké, dus dit zou Kies zijn, en dit zou de eerste macht zijn. En dit zou molarto de tweede macht zijn. Dus we zouden kiezen tot de tweede macht., Oké, dus oplossen voor K, rechts, je kan gewoon doorgaan en een van deze kiezen hier wegstrepen, en oplossen voor K, dus je krijgt, dit zou één over Seconden zijn nu aan de linkerkant. Dus één over seconden, rechts, en delen door molair kwadraat. Dus één gedeeld door Seconden maal molair kwadraat. Of je zou deze over molair kwadraat keer seconden kunnen schrijven. Dat zijn jouw eenheden voor K voor deze reactie, toch? Met een totale orde van drie. Maar het kan veranderen. Toch? Het kan veranderen afhankelijk van de volgorde. Laten we nu eens kijken naar deze reactie. We hebben maar één reactant, A, die in onze producten verandert., Als we naar de twee experimenten kijken, in ons eerste experiment,is de concentratie van A één molair, en de initiële reactiesnelheid is dat .01 molair per seconde. Als we de concentratie van A verdubbelen tot twee molair, blijft de snelheid hetzelfde. Het is nog steeds punt zeroone molair per seconde. Dus ook al gaat de concentratie van A van één molair naar twee molair, dat is een verdubbeling van de concentratie, of het verhogen van de concentratie van A met een factor twee, De snelheid blijft hetzelfde. Dus je zou kunnen zeggen, De snelheid, het is de snelheid keer één. Omdat het hetzelfde tarief is., Dus twee, Oké, dus twee tot welke macht X, twee tot welke macht X is gelijk aan één? Uiteraard zou X gelijk moeten zijn aan nul. Twee tot de macht nul is gelijk aan één. Dus elk getal tot de nulkracht is gelijk aan één. Dus deze reactie is nul orde, het is nul orde in A. Als we nu onze Tariefwet zouden willen schrijven, zouden we schrijven dat de snelheid van de reactie gelijk is aan de snelheidsconstante K maal de concentratie van A. We hebben hier maar één reactant. En aangezien dit nul orde in A is, kunnen we gewoon schrijven dat de verhouding van de reactie gelijk is aan de snelheidsconstante K., Dus als je de eenheden voor de snelheidsconstante K wilt weten, dan is de snelheid in molair per seconde. En die zouden ook jouw eenheden zijn voor KK zou in molair per seconde zijn. Hier is een voorbeeld van hoe uw eenheden voor K veranderen, afhankelijk van de totale volgorde van uw reactie.