Rate law and reaction order (Português)

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– Let’s takea reaction where a plus B gives us our products. E o caso inferior a e o caso inferior b representam os coeficientes para a nossa equação equilibrada. Faz sentido se aumentássemos a concentração de A E B, certo, A E B ficaríamos mais unidos no espaço e mais propensos a reagir, aumentando assim a taxa da nossa reacção. E isso é verdade para a maioria das reações. Se você aumentar a concentração de seus reagentes, você aumenta a taxa de sua reação. Podemos verificar isto fazendo algumas experiências., Digamos que queremos descobrir qual o efeito da concentração de A na nossa taxa de reacção. Então vamos manter a concentração de B constante, para manter a concentração de B constante nas nossas experiências. Nós mudamos a concentração de A, E vemos que efeito que hason a taxa de nossa reação. Vamos usar a taxa inicial da reacção. E isso porque à medida que a nossa reacção avança, a concentração de produtos irá aumentar. E como as reações são reversíveis, se tivermos alguns produtos presentes, certo, isso pode afetar a taxa de nossa reação. E esse não é o nosso objectivo., O nosso objectivo é descobrir o que a concentração, o efeito que a concentração dos nossos reagentes tem na nossa taxa. E assim usamos a taxa inicial, onde temos apenas reagentes presentes, e nenhum produto. Então, em nossa primeira experiência, digamos que a concentração de A é um molar, e a taxa de nossa reação, a taxa inicial de nossa reação é .01 molar por segundo. E a nossa segunda experiência, aumentamos a concentração de A para dois molares. Mantemos a concentração de B constante, e observamos a taxa de nossa reação para aumentar .02 molar por segundo., Então aumentamos a concentração de A em um fator de dois. E o que aconteceu ao nosso Preço? A nossa taxa passou .01 para .02. Então a taxa aumentou em dois também. Muito bem, vamos comparar a nossa primeira experiência com a nossa terceira experiência agora. Vamos de uma concentração de uma de uma, para uma concentração de uma de três. Então aumentamos a concentração de A em um fator de três. E o que aconteceu à taxa? A taxa passou .01 para .03. Assim, a taxa aumentou num factor de três. Muito bem, para descobrir a relação,se pensares em ti mesmo, dois a que poder X é igual a dois?, Obviamente, seriam dois para o primeiro. Dois para o primeiro é igual a dois. Tudo bem, podíamos tê-lo feito pela nossa outra comparação também. Três a que poder X é igual a três? Obviamente três para o primeiro é igual a três. Então a taxa, a taxa de nossa reação é proporcional a, e é isso que este símbolo Funny significa aqui, a taxa de nossa reação é proporcional à concentração de a para a primeira potência. Muito bem, vamos fazer a mesma coisa para a concentração de B. então fazemos algumas experiências onde mudamos a concentração de B, E vemos o efeito que tem na nossa taxa inicial., Então, para todos estes, vamos manter a concentração de uma constante, portanto, qualquer que seja o casamento com B é refletido na taxa de nossa reação. Então em nossa primeira experiência, a concentração de B é um molar e a taxa é .01 molar por segundo. E depois mudamos a concentração de B para dois molares. Pois, duplicamos a concentração de B mantendo a concentração de uma constante. E observamos que a inicialrate de nossa reação é ser .04 molar por segundo. Então aumentamos a concentração de B, não A, e deixe-me mudar isso (risos). Aumentámos a concentração de B num factor de dois., Passámos de um molar para dois molares. E o que aconteceu à taxa? A taxa passou .01 para .04. Então aumentamos a taxa em um fator de quatro. Vamos comparar a nossa primeira experiência com a nossa terceira experiência agora. Vamos de uma concentração de B de um molar para três molares. Então aumentamos a concentração de B em um fator de três. E o que acontece com a taxa? A taxa vai de .01 para .09. Então aumentamos a taxa por um fator de nove. Então agora pensamos em nós mesmos, dois para que poder, eu vou torná-lo, dois para que poder é igual a quatro? Obviamente, seria igual a dois., Dois para o segundo poder é igual a quatro. Ou três para que poder Y é igual a nove? Obviamente, três para o segundo poder é igual a nove. Então determinamos que a taxa de nossa reação é proporcional à concentração de B para a segunda potência. Muito bem, agora podemos juntá-los. Podemos juntá-los para escrever a chamada Lei da taxa. Ok, então sabemos que a taxa de nossa reação é proporcional à concentração de A para a primeira potência, e sabemos que a nossa taxa é proporcional à concentração de B para a segunda potência., E então nós colocamos, weput no que é chamado de constante de taxa aqui, K. e isso representa nossa lei de taxa. Por isso, vamos passar por estes, um a um. Então, o capital R é o rato da nossa reacção, certo? Esta é a velocidade da nossa reacção. Está bem? K é o que se chama constante de taxa. Então esta é a constante de taxa. E há uma diferença entre a taxa de nossa reação e a taxa constante. Se mudarmos a concentração dos nossos reagentes, mudaremos o ritmo da nossa reacção. Mas se mudarmos a concentração dos nossos reagentes, não mudamos as constantes de velocidade, certo? E isto é constante., Mas depende da temperatura, por isso falamos disso em vídeos posteriores. Aqui temos que a reação é a concentração de A ao primeiro poder. Dizemos que a reação é de primeira ordem em A. então dizemos que a nossa reação é de primeira ordem, primeira ordem em A. e encontramos, encontramos a segunda ordem de thatit em B. direito, então tivemos dois aqui. Então esta é a segunda ordem, segunda ordem em B. e também podemos falar sobre a ordem geral de nossa reação., Então, se somos a primeira ordem em a, Certo, Somos a primeira ordem em A, e a segunda ordem em B, A Ordem geral,a ordem geral seria um mais dois, o que é igual a três. Portanto, a ordem geral da nossa reacção é três. Muito bem, vamos voltar à reacção geral com que começámos, por isso, vamos voltar para aqui. Nós temos, nós temos isto. E vamos escrever uma Lei Geral de taxas., Então, se esta é a sua reação,sua taxa geral de direito seria de R é igual à sua taxa constante, vezes a concentrationof a para algum poder, eu vou fazer isso X, timesthe concentração de B para algum tipo de poder que eu vou fazer Y. E a razão pela qual eu estou mostrando isso, é mostrar que você pode’tjust levar seus coeficientes, direito, você não pode ter o seu coeficientes e colocá-los aqui. Certo? Então não funciona assim. Teria de conhecer o mecanismo da sua reacção. Estas ordens têm de ser determinadas experimentalmente. Então você tem que olhar para seus dados experimentais aqui., E as ordens afectam as unidades para a sua taxa constante. Por exemplo, vamos voltar para aqui. E vamos descobrir as unidades para a constante de taxa para este exemplo. Então a taxa da nossa reacção, a taxa da nossa reacção foi molar de wasin por segundos, certo? Isto é molar por segundo. Estamos a tentar encontrar as unidades de K. As unidades de concentração são molar. Muito bem, isto seria molar, e esta seria a primeira potência. E este seria molarto a segunda potência. Então teríamos molar para a segunda potência., Resolvendo para o K, certo, podes cancelar um destes molares aqui, e resolver para o K. para que consigas, isto seria mais de um segundo à esquerda. Então, um em segundos, certo, e dividir por molar ao quadrado. Então, um em segundos vezes molar ao quadrado. Ou podes escrever isto sobre molar ao quadrado vezes segundos. Essas seriam as tuas unidades para K por esta reacção, certo? Com uma ordem geral de três. Mas pode mudar. Certo? Pode mudar dependendo da ordem. Agora vamos ver essa reação. Só temos um reagente, A, a transformar-se nos nossos produtos., E se olharmos para as duas experiências, em nossa primeira experiência, a concentração de A é um molar, e a taxa inicial de reação é .01 molar por segundo. Se duplicarmos a concentração de A para dois molares, a taxa permanece a mesma. Ainda é um molar de ponto zeroone por segundo. Então, mesmo que a concentração de A Vá de um molar para dois molar, certo, isso é duplicar a concentração, ou aumentar a concentração de A por um fator de dois, a taxa permanece a mesma. Então você pode dizer, a taxa, é a taxa vezes um. Porque é a mesma taxa., Então, dois para que power X, dois para que power X é igual a um? Obviamente X teria que ser igual a zero. Dois para a potência zero é igual a um. Então qualquer número da zeropower é igual a um. Então, essa reação é de ordem zero, é de ordem zero em A. Agora, se quiséssemos escrever a nossa taxa lei, poderíamos escrever a taxa da reação é igual à taxa constante K vezes a concentração de A. temos apenas um reagente aqui. E uma vez que esta é a ordem zero em A, poderíamos simplesmente escrever que a taxa de reação é igual à constante de taxa K., E então se você quiser saber as unidades para a constante de taxa K, bem, a taxa é em molar por segundo. E essas também seriam as suas unidades para K. K estariam em molar por segundo. Então aqui está um exemplo de como suas unidades para K mudam, dependendo da ordem geral de sua reação.

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