Scrivi la legge dei tassi per questa reazione e dai il valore numerico della costante dei tassi?
The legge sui tassi in generale si riferisce solo alla tariffa #r(t)# con la costante di tasso #k# e la concentrazione #[Y]# di reagente #Y# e #[Z]# di reagente #Z#:
#r(t) = k[Y]^m[Z]^n#
where #m# is the order of reactant #Y# and #n# is the order of reactant #Z#. We do not know #m# or #n# yet, so we must find those to finish writing the rate law.
ORDINI DI DIRITTO SULLE TARIFFE E DIRITTO SULLE TARIFFE
Per rendere le nostre vite più facili, mettiamoci insieme #[Z]# come costante nella legge sui tassi. In quel modo, quando #[Y]# cambiamenti, sappiamo che deve influenzare #r(t)#. Pertanto, ci concentriamo su esperimenti 1 e 2 e il cambiamento nell'iniziale #Y# concentrazione in relazione alla variazione del tasso iniziale:
#r_(i,1)(t) = k[Y]_(i,1)^m[Z]_(i,1)^n#
#r_(i,2)(t) = k[Y]_(i,2)^m[Z]_(i,2)^n#
Ma da allora #[Z]# è costante, #[Z]_(i,2) = [Z]_(i,1)#.
#(r_(i,2)(t))/(r_(i,1)(t)) = (cancel(k)[Y]_(i,2)^mcancel([Z]_(i,2)^n))/(cancel(k)[Y]_(i,1)^mcancel([Z]_(i,1)^n))#
#(r_(i,2)(t))/(r_(i,1)(t)) = ([Y]_(i,2)^m)/[Y]_(i,1)^m#
#(1.6xx10^(-4))/(4.0xx10^(-5)) = ("0.200 M"/"0.100 M")^m#
Se fai la matematica, otterrai un confronto:
#4 = 2^m#
Così, #color(green)(m = 2)# e #Y# is secondo ordine, oppure la reazione è "secondo ordine rispetto a #Y#".
Per qualificarti per il #Z#, prepariamo #[Y]# costante e seguire lo stesso processo, confrontando esperimenti 1 e 3, tale che #[Y]_(i,1) = [Y]_(i,3)#:
#(r_(i,3)(t))/(r_(i,1)(t)) = ([Z]_(i,3)^n)/[Z]_(i,1)^n#
#(8.0xx10^(-5))/(4.0xx10^(-5)) = ("0.200 M"/"0.100 M")^m#
Se fai la matematica, otterrai un confronto:
#2 = 2^m#
Così, #color(green)(n = 1)# e #Z# is primo ordineo la reazione è "primo ordine rispetto a #Z#".
quindi, il legge sui tassi complessivi è:
#color(blue)(r(t) = k[Y]^2[Z])#
TASSO COSTANTE
The tasso costante is specifico per la reazione, non per l'esperimento. Ciò significa che possiamo scegliere qualsiasi tasso da qualsiasi prova e trova la velocità costante per l'intera reazione.
#r_(i,1)(t) = k_1[Y]_(i,1)^2[Z]_(i,1)#
#4.0xx10^(-5) = k_1("0.100 M")^2("0.100 M")#
#=> color(blue)(k_1) = (4.0xx10^(-5) "M/s")/(("0.100 M")^2("0.100 M"))#
#= color(blue)("0.04 M"^(-2)cdot"s"^(-1))#
Per dimostrarlo #k# è lo stesso per qualsiasi processo scelto della stessa reazione ...
#r_(i,2)(t) = k_2[Y]_(i,2)^2[Z]_(i,2)#
#1.6xx10^(-4) = k_2("0.200 M")^2("0.100 M")#
#=> color(blue)(k_2) = (1.6xx10^(-4) "M/s")/(("0.200 M")^2("0.100 M"))#
#= color(blue)("0.04 M"^(-2)cdot"s"^(-1))#
Così, #k_1 = k_2# e la costante di tasso è la stessa per qualsiasi prova che scegliamo, poiché è semplicemente la stessa reazione in una prova diversa.
A questo punto dovresti riuscire a risolvere il problema da solo. Una volta che hai la costante di velocità, puoi usare le tue concentrazioni fornite nell'ultima parte del problema per trovare la velocità iniziale della reazione che corrisponde a quelle nuove concentrazioni.