Tariefvergelijking

De tariefvergelijking (of tariefwet) is een vergelijking die wordt gebruikt om de snelheid van een chemische reactie te berekenen. Voor een algemene reactie aA + bB → C is de snelheidsvergelijking:

r = k [ A ] x [ B ] y {\\a6} r;=;k [\mathrm {A} ]^x ] {\displaystyle r\;=\;k[\mathrm {A} ]^{x}[\mathrm {B} ]^{y}}

Hier zijn [A] en [B] de concentraties van A en B. x en y afhankelijk van de stap die bepalend is voor de snelheid. Als het reactiemechanisme heel eenvoudig is, waarbij A en B elkaar raken en dan door één overgangstoestand naar producten gaan, dan is x=a en y=b. k de snelheidsconstante van de reactie. Dit verandert met de temperatuur, de druk en andere omstandigheden.

De tariefvergelijking is een differentiaalvergelijking. Als het geïntegreerd is, dan wordt een vergelijking gevonden die vertelt hoe de concentratie van reagentia en producten verandert met de tijd.

In bijzondere gevallen is het heel eenvoudig om de vergelijking op te lossen en k te vinden:

r = - d [ A ] d t = k [ A ] {\\frac {d[A]}=k [Adt}}=k [A] {\displaystyle r=-{\frac {d[A]}{dt}}=k[A]}

Het integreren van geeft:

  ln [ A ] = - k t + ln [ A ] 0 {\\\\ln {A]}=-kt+ln {A]_0}} {\displaystyle \ \ln {[A]}=-kt+\ln {[A]_{0}}}

Dus, een plot van ln [ A ] {\\\playstyle} {\displaystyle \ln {[A]}}tegen de tijd t geeft een rechte lijn met een helling van - k {\playstyle -k}{\displaystyle -k} .

Soms kan er geëxperimenteerd worden, zodat de reactie op een eerste orde lijkt. Als de concentratie van een reagens op dezelfde hoge waarde wordt gehouden, kan het als een constante worden beschouwd. De vergelijking wordt r = k [ A ] [ B ] = k ′[ A ] \playstyle r=k [A] [B]=k' [A]} {\displaystyle r=k[A][B]=k'[A]}waarbij k' de pseudo-eerste-orde snelheidsconstante is. Dan kan de bovenstaande methode worden gebruikt om k' te berekenen.


AlegsaOnline.com - 2020 / 2021 - License CC3