Metoda szybkości początkowych

[Assassin-Girl]

Cześć.

Mógłby ktoś mi wyjaśnić, jak obliczyć k na podstawie takich danych:

\(\displaystyle{ 2NO + O_{2} \rightarrow 2NO_{2}}\)

----a-------b-------c
1. 0,12 | 0,2 | 0,102
2. 0,24 | 0,2 | 0,408
3. 0,24 | 0,4 | 0,816

gdzie:

a - stężenie \(\displaystyle{ NO}\)
b - stężenie \(\displaystyle{ O_{2}}\)
c - początkowa szybkość reakcji

Równanie kinetyczne napisać umiem, wyliczyć k z 1. 2. i 3. reakcji też. Chodzi mi o to, jak policzyć to k ostateczne. Wynik jest \(\displaystyle{ 3,5*10^{4}}\). Nie mogę wymyślić, skąd się on mógł wziąć.

[pesel]

a - stężenie \(\displaystyle{ NO_{2}}\)

A nie \(\displaystyle{ NO}\)?

[Assassin-Girl]

Przepraszam za zamieszanie, już edytowałam.

[pesel]

Stała szybkości (jak to stała) dla każdego zestawu danych ma być ta sama. Nie ma więc znaczenia, z którego policzymy. Są trzy po ta aby ustalić równanie kinetyczne.

Rozumiem, że nie zgadza ci się rząd wielkości uzyskanej stałej szybkości. Może przyjrzyj się jednostkom w jakich podane są stężenia substratów oraz szybkość reakcji.

[Assassin-Girl]

Racja. Teraz by się to zgadzało, bo stała wychodziła mi w każdej reakcji prawie że identyczna.

...a równanie kinetyczne jak należałoby ustalić? Patrzyłam jakieś slajdy w sieci i znalazłam coś takiego, że zrobiono stosunek szybkości reakcji 1 do 2, a potem 1 do 3. Tylko że w jednym pomija się stosunek stężeń tlenów, a w drugim stosunek stężeń tlenków azotu (II) i nie za bardzo łapię, od czego to zależy.

[pesel]

Tu nie ma filozofii

Patrzysz na dwa pierwsze zestawy danych. Stałe stężenie tlenu, stężenie tlenku azotu (II) wzrosło dwukrotnie to szybkość wzrosła czterokrotnie. Oznacza to, że szybkość zależy od kwadratu stężenia tlenku azotu (II). Teraz patrzysz na dwa ostatnie zestawy danych. Stężenie tlenku azotu (II) bez zmian, stężenie tlenu wzrosło dwukrotnie to szybkość wzrosła dwukrotnie. Oznacza to, że szybkość zależy od pierwszej potęgi stężenia tlenu. Czyli:

\(\displaystyle{ v=k[NO]^{2}[O_{2}]}\)

Lub jak chcesz zaprząc matematykę to zakładamy takie równanie kinetyczne:

\(\displaystyle{ v=k[NO]^{a}[O_{2}]^{b}}\)

Mamy takie równania (na podstawie danych z tabelki):

\(\displaystyle{ 0.102=k(0.12)^{a}(0.2)^{b}}\)

\(\displaystyle{ 0.408=k(0.24)^{a}(0.2)^{b}}\)

\(\displaystyle{ 0.816=k(0.24)^{a}(0.4)^{b}}\)

Dzielę drugie przez pierwsze:

\(\displaystyle{ \frac{0.408}{0.102} =\frac{k(0.24)^{a}(0.2)^{b}}{k(0.12)^{a}(0.2)^{b}}}\)

\(\displaystyle{ 4= \frac{(0.24)^{a}}{(0.12)^{a}} =2^{a} \to a=2}\)

Dzielę trzecie przez drugie:

\(\displaystyle{ \frac{0.816}{0.408}= \frac{k(0.24)^{a}(0.4)^{b}}{k(0.24)^{a}(0.2)^{b}}}\)

\(\displaystyle{ 2= \frac{(0.4)^{b}}{(0.2)^{b}} =2^{b} \to b=1}\)

[Assassin-Girl]

Super wyjaśnione, dzięki.

Żeby nie zakładać nowego wątku, kiedy mamy np. kwas fosforowy \(\displaystyle{ H_{3}PO_{4}}\) i mamy podane \(\displaystyle{ K_{1}}\), \(\displaystyle{ K_{2}}\) i \(\displaystyle{ K_{3}}\) poszczególnych stopni dysocjacji, to jak obliczyć całkowity stopień dysocjacji?

EDIT. Znalazłam, że to jest po prostu iloczyn. Dzięki za pomoc.

[pesel]

A co rozumiesz przez całkowity stopień dysocjacji?-- 6 lip 2014, o 20:34 --

EDIT. Znalazłam, że to jest po prostu iloczyn. Dzięki za pomoc.

Iloczyn poszczególnych stałych to będzie stała a nie stopień.

[Assassin-Girl]

Oczywiście chodziło o stałą, a nie stopień. Dzięki za korektę.