Hvordan bestemme rekkefølgen på et svar

Innhold

Trinn

Å vite hvordan ulike konsentrasjoner av kjemikalier påvirker hastigheten på en reaksjon er avgjørende for mange kjemiske prosesser. Begrepet "reaksjonsrekkefølge" (eller reaksjonsrekkefølge) refererer til hvordan konsentrasjonen av en eller flere reaktanter (kjemikalier) påvirker reaksjonshastigheten. Den endelige rekkefølgen av en reaksjon er summen av rekkefølgen av alle tilstedeværende reaktanter. Selv om å se på en likevektsligning ikke hjelper deg med å bestemme rekkefølgen til reaksjonen, kan du få denne informasjonen ved å se på hastighetsligningen eller ved å tegne grafen for den aktuelle reaksjonen.

Trinn

Metode 1 av 3: Analyse av hastighetsligningen

1. Bestem hastighetsligningen for reaksjonen. Hastighetsligningen kan hjelpe deg med å bestemme rekkefølgen på reaksjonen. Denne ligningen viser økningen eller reduksjonen av et gitt stoff over tid. Andre ligninger relatert til den kjemiske reaksjonen vil ikke hjelpe deg med å bestemme rekkefølgen av reaksjonen.

Bilde med tittelen Bestem reaksjonsrekkefølge Trinn 2

2. Sjekk rekkefølgen til hver reaktant. Hver reaktant i hastighetsligningen vil ha en eksponent på 0, 1 eller 2 (over 2 er svært sjelden). Den eksponenten indikerer rekkefølgen til den reaktanten. Vi ser på hver eksponent:

Null betyr at konsentrasjonen for den reaktanten ikke påvirker reaksjonshastigheten.

En betyr at å øke konsentrasjonen av denne reaktanten vil øke reaksjonshastigheten lineært (dobling av reaktanten dobler hastigheten til reaktanten).

To betyr at reaksjonshastigheten vil øke med kvadratet av den økte konsentrasjonen (dobling av reaktanten vil øke hastigheten med fire ganger).

Nullreaktorer er ofte ikke oppført i hastighetsligningen fordi ethvert tall hevet til nulleffekten er lik en.

Bilde med tittelen Bestem reaksjonsrekkefølge Trinn 3

3. Legg til rekkefølgen for alle reaktantene sammen. Den totale rekkefølgen av en reaksjon er summen av rekkefølgen av alle reaktanter. Legg sammen eksponentene til hver reaktant for å bestemme den generelle rekkefølgen av reaksjonen. Dette tallet er vanligvis mindre enn eller lik to.

Anta for eksempel at den første reaktanten er første orden (har en eksponent på 1) og reaktant to er første orden (også eksponent 1), så er den generelle reaksjonen en av andre orden.

Metode 2 av 3: Vis datapunkter som en graf

Bilde med tittelen Bestem reaksjonsrekkefølge Trinn 4

1. Finn variablene som lager en lineær graf av reaksjonen. En lineær graf refererer til en graf som har en konstant endringshastighet. Med andre ord vil den avhengige variabelen endre seg like mye i det første sekundet som det andre, tredje, og så videre. En lineær graf ser ut som en rett linje.

Bilde med tittelen Bestem reaksjonsrekkefølge Trinn 5

2. Tegn konsentrasjonen av reaktanten mot tiden. Dette indikerer hvor mye reaktant som er igjen på et gitt tidspunkt under reaksjonen. Hvis denne grafen er lineær, betyr det at konsentrasjonen av reaktanten ikke påvirker hastigheten som reaksjonen fortsetter med. I dette tilfellet er reaktanten av orden null.

Bilde med tittelen Bestem reaksjonsrekkefølge Trinn 6

3. Gi den naturlige logaritmen av konsentrasjonen av reaktanten mot tid. Hvis den naturlige logaritmen til reaktanten resulterer i en lineær graf, er reaktanten en av første orden. Dette betyr at konsentrasjonen av reaktanten påvirker reaksjonshastigheten. Hvis grafen ikke er lineær, må du teste grafen for en annenordens reaksjon.

Bilde med tittelen Bestem Reaksjonsrekkefølge Trinn 7

4. Plott [1/konsentrasjon av reaktant] mot tid. En lineær graf av [1/konsentrasjon av reaktant] indikerer en annenordens reaksjon. Dette betyr at reaksjonshastigheten vil øke med kvadratet av enhver økning i reaktant. Hvis denne grafen ikke er lineær, bør du prøve å tegne null- og førsteordensreaksjonene.

Bilde med tittelen Bestem reaksjonsrekkefølge Trinn 8

5. Finn summen av rekkefølgen for alle reaktanter. Når du har funnet en lineær graf for hver reaktant, vet du også rekkefølgen til hver reaktant. Lar deg beregne den resulterende rekkefølgen av reaksjonen. Legg sammen alle de reaktive sekvensene. Dette er da reaksjonsrekkefølgen for hele reaksjonen.

Metode 3 av 3: Løse casestudier

Bilde med tittelen Bestem Reaksjonsrekkefølge Trinn 9

1. Bestem rekkefølgen på en reaksjon når dobling av en av reaktantene resulterer i en dobling av hastigheten. Hvis dobling av konsentrasjonen av en reaktant fører til at hastigheten dobles, er den reaktanten første orden. I dette tilfellet er begge reaktantene av første orden. Summen av to førsteordens reaktanter er en andreordens reaksjon.

Bilde med tittelen Bestem reaksjonsrekkefølge Trinn 10

2. Finn rekkefølgen til en reaksjon der dobling av begge reaktantene ikke endrer hastigheten. Hvis endring av konsentrasjonen til en reaktant ikke forårsaker en endring i hastigheten, er den reaktanten nullorden. I dette tilfellet er begge reaktantene null orden. Summen av to nullorden er en generell nullordensreaksjonsrekkefølge.

Bilde med tittelen Bestem Reaksjonsrekkefølge Trinn 11

3. Bestem rekkefølgen til en reaksjon der dobling av en reaktant firdobler hastigheten. Reaktanten som påvirker reaksjonshastigheten er andre orden. Den andre reaktanten påvirker ikke hastigheten og er av null orden. Summen av ordrene er to, så dette er en annenordens reaksjon.