2013年4月22日 星期一

速率定律 摘要 Rate Laws:A Summary

化學原理啟迪392
Christian Dior Couture Spring/Summer 2013 
速率定律有以下重點:
1.     為了簡化反應的速率定律,我們以正反應為主的反應來研究速率,這樣建立出來的速率定律,只涵蓋反應物的濃度
2.     共有二種速率定律
a.微分速率定律 the differential rate law(通常稱為速率定律 the rate law)說明反應速率如何依據物質濃度而變化,只有單一反應物的化學反應,它在零級、一級和二級動力下的速率定律公式如下表。
b.積分速率定律 the intergrated rate law說明反應物濃度如何依時間而變化,只有單一反應物的反應,它在零級、一級和二級動力下的積分速率定律公式如下表。

3.     我們到底是用微分速率定律,還是積分速率定律,全看實驗上哪一種數據比較容易收集,並且比較精確;一旦我們確定某個反應的其中一種速率定律,我們同時也能寫出另一種速率定律。
4.     定義微分速率方程式最常見的方法是初始速率法;這種方法是用不同初始濃度的反應物進行好幾輪的實驗,每一輪實驗測量速率的時間點t都是一樣的,並且測量的時間點t十分靠近t0的位置。(在反應剛啟動時測量)
5.     重點是在濃度大幅改變之前,測量清楚初始數值(瞬間速率、濃度變化……),比較各反應的初始速率和初始濃度,就能找到各種反應物的濃度與速率的關係,判斷出每一種反應物的級數。
6.     為了確定一個反應的積分速率定律,我們會測量反應進行過程中不同時間點的反應物濃度。
7.     如果一個反應有好幾種反應物,我們將設定條件,讓每一次的實驗只改變其中一種反應物的濃度,以此找出反應的積分定律。
8.     實際的作法是,將其中一種反應物的濃度調成與其他反應物相比之下非常低的濃度,這樣就可以忽略其他濃度較高的反應物對反應速率的影響,以此進一步調整反應速率的公式:
有許多反應物的反應速率原本的公式為 Ratek[A]n[B]m[C]p
利用實驗簡化為 Ratek'[A]n
在此,k'k[B]0m[C] 0p[B]0>>[A]0,並且[C]0>>[A]0
9.     然後,依據[A]versus t交會的數線是直線( n=0 零級反應),還是ln[A]versus t交會的數線為直線( n=1 一級反應) ,還是1/[A]versus t交會的數線為直線( n=2 二級反應),來決定Ratek'[A]nn的數值。而k'的數值決定於直線數線的斜度。
10. 在確定k'值後,再做幾輪單獨調整BC濃度的實驗,確定mpk的數值。
n  翻譯編寫Steven S. Zumdahl Chemical Principles

沒有留言:

張貼留言