การเขียนกฎอัตรา (Writing the Rate Law)
| English | ไทย |
|---|---|
| rate law/reɪt lɔː/ | กฎอัตรา |
| rate constant/reɪt ˈkɒnstənt/ | ค่าคงที่อัตรา |
| order/ˈɔːdə/ | ลำดับ (order) |
速度公式
- Double一个reactant，speed可能double或quadruple
- Each reaction有其独特的对concentration的敏感度
- สมการสั้นๆ บ่งบอกถึงความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วกับปริมาณได้อย่างแม่นยำ
- แต่คุณสามารถหาได้จากการทดลองเท่านั้น ไม่ใช่จากการเดา
กฎอัตรา (Rate Law)
- กฎอัตรา เชื่อมโยงความเร็วกับความเข้มข้น:
- ที่นี่ $k$ คือ ค่าคงที่อัตรา, และ $m$ กับ $n$ คือ ลำดับปฏิกิริยา
ค่าคงที่อัตรา $k$ เปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิ
$k$ ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิแต่ไม่ขึ้นอยู่กับความเข้มข้น
ลำดับปฏิกิริยา (Reaction Orders)
- ลำดับ บอกถึงระดับความไวของความเข้มข้นต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยา
- ลำดับที่หนึ่ง: หากเพิ่ม $[A]$ เป็นสองเท่า อัตราจะเพิ่มขึ้นสองเท่า ลำดับที่สอง: เพิ่มเป็นสองเท่า อัตราจะเพิ่มขึ้นสี่เท่า
- ลำดับปฏิกิริยามาจากการทดลอง ไม่ใช่จากสัมประสิทธิ์ในสมการ
สำหรับ $\text{rate} = k[A]^2$, การคูณ $[A]$ ด้วยสองเท่า จะทำให้速率คูณด้วย...
อันดับสองหมายความว่า $2^2 = 4$ เท่ากับ速率ยกกำลังสอง (times the rate squared)
อันดับปฏิกิริยาถูกกำหนดโดย...
อันดับต้องค้นหาจากการทดลอง ไม่ใช่จากสัมประสิทธิ์
ปฏิกิริยามีอันดับหนึ่งใน $[A]$. การคูณ $[A]$ ด้วยสามเท่า จะเปลี่ยนอัตราด้วยปัจจัย...
อันดับหนึ่งหมายความว่าอัตราแปรผันตรง, ดังนั้น 3 เท่า
ลำดับรวม (Overall Order)
- นำลำดับย่อยมาบวกกันเพื่อหาลำดับรวม ($m + n$)
- มันสรุปความไวทั้งหมดของปฏิกิริยาต่อความเข้มข้น
- หน่วยของ $k$ ขึ้นอยู่กับลำดับรวมนั้น
สำหรับ $\text{rate} = k[A]^2[B]^1$, อันดับรวมคืออะไร?
อันดับรวม $= 2 + 1 = 3$.
สำหรับ $\text{rate} = k[A]^2[B]$, หากคุณเพิ่ม $[A]$ เป็นสองเท่า จะเกิดอะไรขึ้น?
- $[A]$ 是二级反应，因此将其加倍会使速率变为原来的 $2^2 = 4$ 倍。
- อัตราจะเพิ่มขึ้นสี่เท่า
หาอันดับปฏิกิริยา (Reaction Order)
ใช้วิธีที่อัตราตอบสนองต่อความเข้มข้นเพื่อหาลาดับใน A
กฎอัตราปกติจะมีเพียง ____ เท่านั้น, ไม่ใช่ผลิตภัณฑ์
ผลิตภัณฑ์มักจะไม่ปรากฏในกฎอัตรา
ลำดับปฏิกิริยามาจากการ ทดลอง ไม่ใช่การอ่านจากสัมประสิทธิ์ในสมการที่สมดุล -- ซึ่งเป็นกับดักที่พบบ่อย ปกติแล้วเพียงสารตั้งต้นเท่านั้นที่ปรากฏในกฎอัตรา; ผลิตภัณฑ์มักจะไม่ปรากฏ และค่าคงที่อัตรา $k$ เปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิแต่ ไม่ เปลี่ยนแปลงตามความเข้มข้น
กฎอัตรา $\text{rate} = k[A]^m[B]^n$ เชื่อมโยงความเร็วกับความเข้มข้นผ่าน ค่าคงที่อัตรา $k$ และ ลำดับปฏิกิริยา $m$, $n$ ลำดับปฏิกิริยามาจากการทดลอง ไม่ใช่สัมประสิทธิ์, และผลรวมของ它们是ลำดับรวม ความเข้มข้นแต่ละชนิดมีลำดับที่กำหนดว่ามันส่งผลต่ออัตราอย่างไร