קביעת סדר תגובה

[danielili55]

קביעת סדר תגובה

מצורפת תמונה של תרגיל של הצלחתי לפתור. צריכה עזרה. מבקשים להגיד משהו סדר התגובה עבור החומרים אבל לא נותנים נתונים על הריכוז שלהם. אז איך אני אמורה לדעת? גם בסעיף ב' הסתבכתי.

 

[danielili55]

עוד שאלה שקשורה למה שהעלתי

מבקשים ממני בשאלה אחרת לכתוב את הביטוי של קצב התגובה (הביטוי עם K) אבל לא נותנים לי שום נתון מלבד קצב ההיוצרות וההעלמות של החומרים השונים. איך אני יכולה לכתוב את הביטוי אם אני לא יודעת את סדר כל אחד מהמגיבים? ):

 

[Double Oxygen]

סעיף א'

היי דניאל, כדי לקבוע את סדר התגובה צריך להתייחס למקדמים של המגיבים והתוצרים. נניח סדר התגובה עבור A הוא 1 כי המקדם שלו 1. סדר התגובה עבור B הוא 2 כי המקדם 2. עבור התגובה הכוללת הוא 2.

 

[danielili55]

תגובה

אני לא חושבת שאני יכולה להשתמש בזה כי בבגרות אני נדרשת לענות אחרת וכך גם במגן של יום שישי. למדנו שכדי לקבוע סדר של כל מגיב צריך לדעת את קצב התגובה והריכוז. וכאן לא נתון לי לא זה ולא זה. ): רגע, בקשר למה שאמרת, המקדם של כל מגיב זה בעצם גם סדר התגובה אותו אני רושמת מעל המגיב בביטוי עם K???

 

[Double Oxygen]

נכון

למשל:אם סדר התגובה הוא מסדר 2 אז הריכוז יהיה בריבוע.

 

[danielili55]

תגובה

ניראה לי שאתה מתכון לשיווי משקל. אני מדברת על קצב. בקצב זה לפי ריכוזים אני בטוחה בזה, פשוט פה אין נתונים אז לא הבנתי מה לעשות.

 

[danielili55]

תגובה

ניראה לי שאתה מתכון לשיווי משקל. אני מדברת על קצב. בקצב זה לפי ריכוזים אני בטוחה בזה, פשוט פה אין נתונים אז לא הבנתי מה לעשות.

 

[BigBadWolf]

זה נכון רק עבור תגובות אלמנטריות, לא המקרה פה

מכיוון שלא נתון שהתגובה היא אלמנטרית לא ניתן להניח כי המקדמים הם סדרי התגובה. יתר על כן, רובן המוחלט של התגובות האלמנטריות הן תגובות של מולקולה אחת או שתים. התנגשות של 3 מולקולות בו-זמנית הוא מאורע נדיר מידי עבור תגובה כימית בדרך כלל. במקרה הנתון אומרים שנמצא ניסיונית כי משוואת הקצב היא:

V=k[A]​

ההגדרה הבסיסית של סדר תגובה עבור מולקולה היא החזקה בה מופיעה המולקולה במשוואת הקצב. לדוגמה, סדר התגובה עבור המולקולה B הוא 1. סדר התגובה הכולל הוא סכום סדרי התגובה של A ו-B. לגבי סעיף ב' זוהי שאלה עם 2 משוואות ו-2 נעלמים. נעלם ראשון הוא ריכוז A בניסוי השני ונעלם שני הוא ריכוז B בשני הניסויים (נתון שהריכוז קבוע). יש לכתוב את משוואות הקצב עבור שני הניסויים ולחלק אותן אחת בשנייה כדי למצוא את A. בכדי למצוא את B צריך להציב את כל הנתונים באחת ממשואות הקצב.

 

[אלמוני321]

אם כבר שאלה בקינטיקה

שאלה קטנה שמטרידה אותי: בתגובה אלמנטרית מסוג 2A-->B, קצב התגובה הוא k כפול ריכוז A בריבוע. כאשר מכפילים את התגובה ב-2 יוצא לכאורה שכעת הקצב תלוי בריכוז ברביעית, בעוד שלמעשה הקצב כמובן לא משתנה. העניין הזה משפיע גם על קבוע ש"מ - כאשר מכפילים תגובה ב-n הקבוע החדש הוא K בחזקת n. איך ניתן להסביר את העניין?

 

[BigBadWolf]

אם תכפול פי 2 זו כבר לא תהיה תגובה אלמנטרית

התגובה האלמנטרית היא 2 מולקולות A שמתנגשות ליצירת מולקולת B אחת, לא 4 מולקולת A מתנגשות ליצירת 2 מולקולות B. בתור תגובה הניסוח עדיין קביל, אבל הוא כבר לא מתאר את הקינטיקה של המערכת אלא רק את התרמודינמיקה שלו.

 

[אלמוני321]

אתה בטוח?

אני נתקלתי במקרים בהם קובעים קבוע קצב לתגובה שמנוסחת כך שמשתתפת בה, לדוגמה, חצי מולקולת חמצן (ללא הכפלת התגובה ב-2). ברור שבפועל חצי מולקולות חמצן לא מגיבה. אני חושב שגם העובדה שניתן להציג K שונה לתגובות שונות כפי שציינת, (והרי K נגזר ממשוואת הקצב לשני הצדדים), מראה שיש משמעות כלשהי לקצב גם כשכופלים את התגובה.

 

[BigBadWolf]

גם לתגובות לא אלמנטריות יש קבועי קצב

התגובה בה חישבת קבוע קצב לתגובה שמשתתפת בה חצי מולקולת חמצן איננה תגובה אלמנטרית. משוואות קצב קיימות גם לתגובות לא אלמנטריות אבל הן לא תלויות במקדמים של המולקולות. לדוגמה, סביר להניח שכשהמקדם של חמצן הוא חצי החזקה היא לא חצי (אם כי יכול לקרות במקרה שכן). משוואת קצב של תגובה אלמנטרית היא משוואה סטטיסטית: מהירות הראקציה פרופורציונית לסיכוי להתנגשות בין שתי מולקולות, נניח A ו-B, ביחידת זמן. הסיכוי להתנגשות בין שתי מולקולות ביחידת זמן פרופורציוני לריכוז של A ולריכוז של B ולכן משוואת הקצב היא

V=k[A]​

אם המולקולה A והמולקולה B הן אותו סוג מולקולה אז יש תלות בריכוז המולקולה בריבוע מתוך הצבה פשוטה במשוואה. אין שום משמעות לדרך ניסוח התגובה הכימית, החשיבות היחידה במקרה זה היא כמה מולקולות באמת צריכות להתנגש ולכן מקובל לנסח תגובה אלמנטרית באופן בו היא באמת מתרחשת. אז, המקדמים במשוואה שווים למספר המולקולות המשתתפות בתגובה וניתן להשתמש בהם.

 

[אלמוני321]

תודה רבה על ההבהרה

 

[BigBadWolf]

בנוסף, קבוע שיווי המשקל מוגדר פר רישום

כאשר משתמשים בקבוע שיווי המשקל חשוב להקפיד על הרישום של התגובה. קבוע שיווי המשקל שווה לאקספוננט של האנרגיה הדרושה לביצוע התגובה. כאשר כופלים את התגובה פי 2 מ-2A->B ל-4A->2B האנרגיה הדרושה מוכפלת פי 2 גם היא ולכן קבוע שיווי המשקל עולה בחזקת 2.