Pregunta rápida sobre la ley de tarifas? + Ejemplo

Bueno, la tasa, # r_2 (t) = -1/2 (Delta E) / (Deltat) # (¡negativo para los reactivos!) no cambiaría, siempre que la estequiometría de la reacción no cambiara.

Y como no lo hace, eso no cambia si la reacción 2 no fuera un paso rápido. Usted puede ser capaz de escribir # r_1 # en términos de # r_2 #, si los conoces numéricamente, pero si no los conoces, debes tener en cuenta que # (Delta D) / (Deltat) # No es necesariamente lo mismo entre las reacciones. #1# y #2#.

La ley de tarifas, sin embargo, hace cambio.

(Como una nota al margen, probablemente no sea el mejor ejemplo si desea encontrar una ley de tarifas).

OBTENER LA LEY DE TASA SI EL SEGUNDO PASO ES RÁPIDO

Bueno, si el primer paso es el único paso lento, debería dar lugar a un ley de tarifas depende de principalmente ese primer paso, tratándolo como una reacción elemental:

#r (t) = k A B ^ 3 #

Para este proceso, la reacción general es aparentemente:

# "A" + 2 "E" -> 2 "C" + "F" #

con tarifas:

#r (t) = -1/1 (Delta A) / (Deltat) = -1/2 (Delta E) / (Deltat) = 1/2 (Delta C) / (Deltat) = 1/1 (Delta F) / (Deltat) #

Pero #SEGUNDO# es un catalizador, no un reactivo … Entonces tendríamos que eliminar a continuación #SEGUNDO# En la ley de tarifas hemos anotado temporalmente.

Para hacer esto, hubiéramos usado algo llamado aproximación de estado estable (SSA) en el paso 1, emparejado con el aproximación de equilibrio rápido (FEA) en el paso 2.

• La SSA indica que el paso que forma un intermedio es tan lento que el paso posterior (si es rápido) lo consume inmediatamente, y su cambio en la concentración es efectivamente cero.
• La FEA establece que el equilibrio se establece casi de inmediato, de modo que la constante de equilibrio # K # puede ser escrito.

Si el segundo paso No es rápido, entonces no podríamos hacer la SSA. En ese caso, la ley de tasa verdadera sería un desastre confuso, con órdenes potencialmente fraccionarias en #UNA# y #MI#, y una constante de velocidad observada no obvia.

La razón por la que podríamos haber escrito #r (t) = k A B ^ 3 # con un paso rápido 2 es porque fue rápido; Suponemos que el paso 2 es tan rápido, que tiene prácticamente sin peso en la ley de tarifas, es decir, que la orden con respecto al reactivo #MI# es efectivamente cero.

#'-------------------------------------------------------------------'#

# "" "" "" "" "" "" Fin de la respuesta principal "#

#'-------------------------------------------------------------------'#

TRATAR EL PRIMER PASO USANDO LA SSA

La SSA nos permite escribir:

# (d D) / (dt) = k_1 A B ^ 3 - k _ (- 1) C ^ 2 D - k_2 E ^ 2 D + k _ (- 2) F B ^ 3 ~~ 0 # # "" bb ((1)) #

detallando la contribución de cada paso de reacción y la dirección al cambio general en la concentración de #RE# a través del tiempo. Un subíndice negativo indica la reacción inversa para ese paso.

TRATAR EL SEGUNDO PASO USANDO FEA

La FEA nos permite escribir:

# (r_2) / (r _ (- 2)) = (k_ (2) E ^ 2 D) / (k _ (- 2) F B ^ 3) = 1 # # "" bb ((2)) #

La constante de equilibrio estaría dada por # K_2 = (F B ^ 3) / (E ^ 2 D) #, así en el equilibrio, # r_2 = r _ (- 2) #y

# 1 = k_2 / (k _ (- 2)) cdot 1 / K_2 #

# => K_2 = k_2 / (k _ (- 2)) # # "" bb ((3)) #

¿ENCONTRANDO LA LEY GENERAL DE TASA?

Reorganizar #(1)#:

# k_1 A B ^ 3 + k _ (- 2) F B ^ 3 = k_2 E ^ 2 D + k _ (- 1) C ^ 2 D #

# D = (k_1 A B ^ 3 + k _ (- 2) F B ^ 3) / (k_2 E ^ 2 + k _ (- 1) C ^ 2) #

Sin embargo, #SEGUNDO# es un catalizador Entonces, habríamos necesitado encontrar una expresión para #SEGUNDO#, o ya conocemos su concentración final.

(Y este proceso se llevaría a cabo hasta que cada intermedio o catalizador se haya expresado como reactivos. Se presume que usted sabe cuáles son las concentraciones de sus productos y catalizadores en un experimento).