화학적 반응은 하나 또는 추가 반응물을 하나 또는 추가 생성물로 전환하는 과정이다. 화학적 반응에서는 응답 속도, 배지 및 평형이 진행되는 평형을 고려해야합니다. 요금법은 화학 반응의 주요 역할을합니다.
반응물이 생성물로 변환되는 속도를 rate 라고합니다. 응답의. 응답 속도에 영향을 미치는 요인은 반응,주의, 압력, 온도, 반응물의 얼굴 면적, 촉매 및 광도의 유형입니다. 모든 화학 반응에서 rate law 반응 속도가 반응물의 농도에 어떻게 의존하는지 보여주는 중요한 특성입니다.
법률 표현, 통합 금리 법률 및 금리 상수
화학 반응의 반응 속도와 하나 또는 추가 반응물의주의 사이의 관계를“ rate law 라고합니다. ".". rate 방정식 라고도합니다 .
일반 반응에 대한 요율
aa + bb → cc
다음 표현으로 표시됩니다.
rate =k [a] x [b] y
위의 표현에서
[A], [B] - 반응물 A의 어금니주의 A, B
응답의 K- 속도 상수
x, y- a와 b.에 대한 응답 순서
우리는 실험적으로 만 특정 응답에 대한 요율 법의 표현을 결정할 수 있습니다. 반응물의 부분 순서가 화학량 론적 부분과 동일하지 않기 때문에 균형 화학 방정식을 사용할 수 없습니다.
.반응 속도의 반감기
반응물의주의가 원래 값의 절반으로 떨어지는 데 필요한 정시에 응답 속도가 근거가됩니다. 이를 T1/2로 작성된 반감의 반감기라고합니다. 따라서 반응의 반감기는 반응물의 관심이 [a] 0에서 [a] 0/2로 떨어지는 데 필요한 시간입니다.
.그럼에도 불구하고 활발한 반응은 반감기가 짧을 것이며, 두 개의 동일한 순서 응답이 있으면 느린 반응이 더 긴 반감기가됩니다.
.통합 요율 법률
반응물 및 시간의 농도와 관련된 두 번째 형태의 요율 법이 있습니다. 이를 통합 요율 법이라고합니다. 이것은 시간 후에 존재하는 반응물 또는 생성물의 양을 결정하는 데 사용될 수 있습니다. 주문이 다른 반응은 다른 통합 속도 방정식을 갖습니다.
예를 들어, 방사성 물질의 방사성 붕괴에 걸리는 시간을 할애 할 수 있습니다.
이제 0, 첫 번째 및 2 차 반응에서 통합 요율 계산을 수행합니다.
제로 주문 반응
0 차 반응의 경우 속도는 k와 같습니다. 따라서 제로 주문 반응의 통합 요율 법칙은 선형 기능입니다.
rate =k
n =1,
일 때 제로 주문 반응에 대한 통합 요율 법칙ln [l] =−𝑘𝑡 + ln [𝐴] 0
상기 방정식에서 [𝐴] 0은 반응물의 초기 농도입니다
그리고 [𝐴]는 시간 이후에 달성 된 농도입니다.
따라서 y =mx + b
여기서, 𝑦 =[𝑦]; 𝑚 =−𝑘; 𝑥 =𝑡; 𝑏 =[𝐴] 0
1 차 반응
1 차 반응은
로 표시됩니다[a] t =[a] 0 e-kt
우리가 =0 =0을 복용하면
𝐥 [=] =-𝒌𝒕 + 𝐥𝐧 [𝑨] 0
y =mx + by
처럼 보입니다여기서, 𝑦 =ln [𝐴]; 𝑚 =−𝑘; 𝑥 =𝑡; 𝑏 =ln [l] 0
주어진 반응 조건에서, 1 차 반응의 반감기는 일정하며 반응물의 농도와 무관하다.
.2 차 반응
2 차 반응은
로 표시 될 수 있습니다𝟏/ [𝑨] =𝒌𝒕 + 𝟏/ [𝑨] 𝟎
다시 한번,
y =mx + by
여기서, 𝑦 =1/[𝐴]; 𝑚 =𝑘; 𝑥 =𝑡; 𝑏 =1/[1] 0
2 차 반응에 대한 속도 상수는 반응물의 초기 농도에 따라 다릅니다.
반응 순서
반응의 순서는 반응 속도에서 반응물의 농도 효과를 설명하는 요율 법의 지수이다.
0 차, 1 차, 2 차 등의 반응 순서가 있습니다.
예를 들어,
이 반응에서 2No (g) +2H2 (g) → 2N2 (g) +2H2O (g), 요금 법은
로 작성 될 수 있습니다.반응 속도 =k [NO] 2 [H2]
여기서, [아니오], [H2]는 반응물 번호의 몰 농도입니다.
K는 속도 상수입니다
X - NO
의 순서y - H2의 순서
NO의 반응 순서는 2
입니다H2의 반응 순서는 1
이다반응의 전체 순서는 3.
입니다반응 순서는 반응물의 농도가 증가함에 따라 예상되는 반응 속도의 변화에 대한 이해를 제공합니다.
예를 들어, 우리는
와 같은 반응물 농도와의 다양한 반응 순서를 고려하고 있습니다.- 반응이 0 차 반응 인 경우, 반응물 농도를 두 배로 늘릴 때 반응 속도에 영향을 미치지 않을 것입니다.
- 반응이 첫 번째 순서 인 경우 반응물 농도가 두 배가되면 반응 속도가 두 배가됩니다.
- 2 차 반응에서, 반응물 농도가 두 배가되면 반응 속도가 4 배가 될 것이다
- 3 차 반응에서 반응물 농도가 두 배가되면 전체 속도가 8 배 증가합니다
속도 상수
속도 상수는
로 표현 될 수 있습니다k =속도 / [a] x [b] y
특정 요율 법에 대한 비율 상수 단위는 요율 단위를 금리 법의 집중 항에서 몰토리티 단위로 나누어 계산할 수 있습니다.
k =mol.l-1 또는 m.의 단위
K는 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다
k =(M.S -1 )*(m-n) =m (1-n) .s -1
다음 표 열에서 0, 첫 번째, 두 번째 및 Nth 주문 반응에 대한 속도 상수의 단위를 찾을 수 있습니다.
| 반응 순서 | k 의 단위 |
| 0 차 주문 | M.S-1 (OR) mol/L.S |
| 첫 번째 주문 | S-1 |
| 2 차 주문 | l/mol/s |
| nthoder | M (1-N) .S-1 (OR) L (N-1) .MOL (1-N) .S-1 |
| 차이율 법칙 | 통합 요율 법률 |
| 차등 비율 법칙은 특정 기간 동안 반응물 농도의 변화의 함수로서 화학 반응 속도를 제공한다. | 통합 속도 법은 특정 기간 후 초기 농도의 반응물 농도의 함수로서 화학 반응 속도를 제공합니다. |
