X
تبلیغات
به مر کز شیمی خوش آمدید - اثر غلظت بر سرعت یک واکنش

 

می دانیم هرچه زغال نیم افروخته رابیش تر باد بزنیم بر شدت سوختن آن

می افزاییم همچنین اگر تکه ای از فلز روی را در اسید هیدرو کلریک 6 مولار

 حل کنیم واکنش انحلال سریعتر از زمانی رخ میدهد که همین مقدار روی را

در اسید هیدروکلریک 1 مولار حل نماییم این ها نمایانگراثر غلظت بر سرعت

 واکنش هستند

وقتی غلظت یکی از واکنش دهنده ها را زیاد می کنیم تجمع مولکولها در واحد

 حجم بیشتر می شودو عده کل برخورد ها در واحد زمان افزایش می یابد در

 نتیجه سرعت واکنش زیاد می سود

واکنش  A  +   B -----> C  +  D      را  در نظر بگیرید . اگر فرض کنیم این

 واکنش بنیادی بوده ودر یک مرحله صورت می گیرد می توان گفت سرعت

 واکنش هم با غلظت واکنش دهنده    A  و هم با غلظت واکنش دهنده  B 

  رابطه مستقیم دارد یعنی :

 

 

اگر این دو عبارت را در یک عبارت خلاصه کنیم



با ضرب در یک عدد ثابت این تناسب به تساوی تبدیل می شود

                         

ثابت تناسب K ثابت سرعت نامیده میشود

 به طور مشابه واکنش زیر را در نظر بگیرید


برای این واکنش :



 

بنابراین میتوان نتیجه گرفت ضریب یک ماده در معادله موازنه شده یک واکنش

بنیادی در عبارت سرعت توان قرار می گیرد

    aA  +  bB ----> cC   +  dD پس برای واکنش

  عبارت سرعت برابر است با 

  

                   

 

 واکنش های غیر بنیادی واکنش هایی هستند که در یک مرحله صورت

نمی گیرند واز جمع چند واکنش بنیادی حاصل می آیند              

     

واکنش های دو یا چند مرحله ای به طور معمول با سرعت برابر

انجام نمی شوند و معمولا یکی از آنها کند و بقیه سریع صورت

میگیرند . بنابراین در این نوع واکنش ها ، واکنش کند تعیین کننده

سرعت واکنش است. از این رو در این نوع واکنش ها تنها غلظت

 واکنش دهنده هایی که در مرحله کند مشارکت دارند در سرعت

 واکنش موثر است و غلطت سایرواکنش دهند ها تاثیر آنقدر کمی

دارد که به طور تقریبی می توان تاثیر آنها را ناچیز گرفت . هرچه

اختلاف انرژی فعالسازی مرحله کند با انرژی فعالسازی مرحله یا

مرحله های سریع بیشتر باشد تاثیر غلظت واکنش دهنده های

مرحله های سریع در سرعت کلی واکنش کمتر می شود

 

پس در حالت کلی برای  واکنش  aA  +  bB -----> cC   +  dD باید

عبارت سرعت را چنین نوشت :

  


 اگر m=a    و  n=b   باشد به احتمال زیاد واکنش بنیادی است

 ولی نمی توان مطمئن بود چون ممکن است واکنش غیر بنیادی

 باشد ولی در مرحله کند واکنش دهنده های واکنش اصلی با

 همان ضرایب در مرحله کندمشارکت  داشته باشند ولی اگر m # a

  و یا n # b   باشد می توان مطمئن بود که واکنش  بنیادی یا چند مرحله ای 

است .

بدیهی است که  m   و  n   می توانند صفر باشند مثلا اگر m   صفر

 باشد به این معنااست که سرعت واکنش نسبت به تغییر غلظت A تغییر

نمی کند به عبارت بهتر در مرحله کند یا مرحله تعیین کننده واکنش گر

A هیچ نقشی ندارد


یعنی سرعت واکنش نسبت به A   از مرتبه 1 و نسبت به B   از

مرتبه صفر است 

 مرتبه کلی واکنش برابر مجموع توانهای غلظت مواد در عبارت سرعت

است مثلا اگر عبارت سرعت یک واکنش

مطابق زیر باشد :

    

 سرعت نسبت به A از درجه mو نسبت به B  از درجه n   بوده و مرتبه کلی

واکنش برابر  m+n  است

 

در عمل برای آنکه معین کنند سرعت یک واکنش به غلظت واکنش دهنده ها

از مرتبه چند وابسته است آزمایش انجام میدهند به این صورت که طی چند

 مرحله آزمایش غلظت واکنش دهنده ها را تغیر داده واز روی تغییرات سرعت

به چگونگی تاثیرواکنش دهنده ها پی می برند

 به طور مثال برای واکنش زیر طی چند مرحله آزمایش نتایج زیر حاصل شده

 است

S2O8 2-   +   3I- ------> 2SO4 2-    +    I3-

 


 

 

مقایسه مراحل 1 و 2 نشان می دهد با نصف شدن [I-] سرعت نیز نصف

 سده است بنابراین سرعت نسبت به [I-] از درجه 1 وابسته است

 

مقایسه مراحل 2 و3 نشان میدهد با دو برابر شدن غلظت - S2O82 سرعت

 دو برابر سده است پس سرعت نسبت به -S2O82 نیز از درجه 1 است

از این رو عبارت قانون سرعت ان برابر است با :

                 

 

نوشته شده توسط فریبا خوش سیر در سه شنبه 15 مرداد1387 ساعت | لینک ثابت |
 
business article