Sådan bestemmes rækkefølgen af et svar

Indhold

Trin

At vide, hvordan forskellige koncentrationer af kemikalier påvirker hastigheden af en reaktion er afgørende for mange kemiske processer. Udtrykket "reaktionsrækkefølge" (eller reaktionsrækkefølge) henviser til, hvordan koncentrationen af en eller flere reaktanter (kemikalier) påvirker reaktionshastigheden. Den endelige rækkefølge af en reaktion er summen af rækkefølgen af alle tilstedeværende reaktanter. Selvom at se på en ligevægtsligning ikke hjælper dig med at bestemme rækkefølgen af reaktionen, kan du få denne information ved at se på hastighedsligningen eller ved at tegne en graf for den pågældende reaktion.

Trin

Metode 1 af 3: Analyse af hastighedsligningen

1. Bestem hastighedsligningen for reaktionen. Hastighedsligningen kan hjælpe dig med at bestemme rækkefølgen af reaktionen. Denne ligning viser stigningen eller faldet af et givet stof over tid. Andre ligninger relateret til den kemiske reaktion vil ikke hjælpe dig med at bestemme rækkefølgen af reaktionen.

Billede med titlen Bestem Reaktionsrækkefølge Trin 2

2. Kontroller rækkefølgen af hver reaktant. Hver reaktant i hastighedsligningen vil have en eksponent på 0, 1 eller 2 (over 2 er meget sjældent). Denne eksponent angiver rækkefølgen af den reaktant. Vi ser på hver eksponent:

Nul betyder, at koncentrationen for den pågældende reaktant ikke påvirker reaktionshastigheden.

Ét betyder, at forøgelse af koncentrationen af denne reaktant vil øge reaktionshastigheden lineært (fordobling af reaktanten fordobler hastigheden af reaktanten).

To betyder, at reaktionshastigheden vil stige med kvadratet af den øgede koncentration (fordobling af reaktanten vil øge hastigheden med fire gange).

Nulreaktorer er ofte ikke opført i hastighedsligningen, fordi ethvert tal hævet til nuleffekten er lig med en.

Billede med titlen Bestem Reaktionsrækkefølge Trin 3

3. Læg rækkefølgen for alle reaktanter sammen. Den samlede rækkefølge af en reaktion er summen af rækkefølgen af alle reaktanter. Tilføj eksponenterne for hver reaktant sammen for at bestemme den generelle rækkefølge af reaktionen. Dette tal er normalt mindre end eller lig med to.

Antag for eksempel, at den første reaktant er første orden (har en eksponent på 1) og reaktant to er første orden (også eksponent 1), så er den generelle reaktion en af anden orden.

Metode 2 af 3: Vis datapunkter som en graf

Billede med titlen Bestem Reaktionsrækkefølge Trin 4

1. Find de variable, der laver en lineær graf af reaktionen. En lineær graf refererer til en graf, der har en konstant ændringshastighed. Med andre ord vil den afhængige variabel ændre sig lige så meget i det første sekund som det andet, tredje og så videre. En lineær graf ligner en ret linje.

Billede med titlen Bestem Reaktionsrækkefølge Trin 5

2. Tegn koncentrationen af reaktanten mod tiden. Dette angiver, hvor meget reaktant der er tilbage på et givet tidspunkt under reaktionen. Hvis denne graf er lineær, betyder det, at koncentrationen af reaktanten ikke påvirker hastigheden, hvormed reaktionen forløber. I dette tilfælde er reaktanten af orden nul.

Billede med titlen Bestem Reaktionsrækkefølge Trin 6

3. Angiv den naturlige logaritme af koncentrationen af reaktanten i forhold til tiden. Hvis den naturlige logaritme af reaktanten resulterer i en lineær graf, er reaktanten en af første orden. Det betyder, at koncentrationen af reaktanten påvirker reaktionshastigheden. Hvis grafen ikke er lineær, skal du teste grafen for en anden ordens reaktion.

Billede med titlen Bestem Reaktionsrækkefølge Trin 7

4. Plot [1/koncentration af reaktant] mod tid. En lineær graf af [1/koncentration af reaktant] indikerer en anden ordens reaktion. Dette betyder, at reaktionshastigheden vil stige med kvadratet af enhver stigning i reaktant. Hvis denne graf ikke er lineær, bør du prøve at tegne nul- og førsteordensreaktionerne.

Billede med titlen Bestem Reaktionsrækkefølge Trin 8

5. Find summen af rækkefølgen for alle reaktanter. Når du har fundet en lineær graf for hver reaktant, så kender du også rækkefølgen af hver reaktant. Giver dig mulighed for at beregne den resulterende rækkefølge af reaktionen. Læg alle de reaktive sekvenser sammen. Dette er så reaktionsrækkefølgen for hele reaktionen.

Metode 3 af 3: Løsning af casestudier

Billede med titlen Bestem Reaktionsrækkefølge Trin 9

1. Bestem rækkefølgen af en reaktion, når fordobling af en af reaktanterne resulterer i en fordobling af hastigheden. Hvis fordobling af koncentrationen af en reaktant får hastigheden til at fordobles, så er den reaktant første orden. I dette tilfælde er begge reaktanter af første orden. Summen af to førsteordensreaktanter er en andenordensreaktion.

Billede med titlen Bestem Reaktionsrækkefølge Trin 10

2. Find rækkefølgen af en reaktion, hvor fordobling af begge reaktanter ikke ændrer hastigheden. Hvis ændring af koncentrationen af en reaktant ikke forårsager en ændring i dens hastighed, er denne reaktant nulte orden. I dette tilfælde er begge reaktanter nulte orden. Summen af to nulte orden er en generel nulte ordens reaktionsrækkefølge.

Billede med titlen Bestem Reaktionsrækkefølge Trin 11

3. Bestem rækkefølgen af en reaktion, hvor en fordobling af en reaktant firdobler hastigheden. Reaktanten, der påvirker reaktionshastigheden, er anden orden. Den anden reaktant påvirker ikke hastigheden og er af nulte orden. Summen af ordrerne er to, så dette er en anden ordens reaktion.