Basal Almen Kemi for Biologer Kapitel 7 Reaktionskinetik

More documents

Recommendations

Info

Eksempel Med hydrogenioner som katalysator kan acetone reagere med brom som følger: CH3COCH3 + Br2 + H + → CH3COCH2Br + 2H + + Br – For forsøg nummer 1 med startkoncentrationerne: [CH3COCH3] = 1,6 M, [H + ] = 0,4 M og [Br2] = 4,1 mM er [Br2] til forskellige tider angivet i Tabel 1. Tabel 1: tid/s 0 10 20 30 40 50 60 [Br2]/mM 4,10 3,85 3,60 3,35 3,10 2,85 2,60 Flere forsøgsresultater er angivet i Tabel 2. Tabel 2: Forsøgsnummer 1 2 3 4 [CH3COCH3]/M 1,6 1,6 0,8 0,8 [H + ]/M 0,4 0,2 0,4 0,2 [Br2]/mM 4,1 4,1 4,1 4,1 Reaktionshastighed 4v 2v 2v v Fra tabel 1 finder vi at [CH3COCH3] og [H + ] er så store, at de kan betragtes som konstante og −∆[Br 2] = 0,025mM / s . Hastigheden hvormed brom forbruges er konstant. Dette svarer ∆t til, at reaktionen er en 0. ordens reaktion med hensyn til Br2, til trods for at Br2 forbruges, se ligning (6). Fra tabel 2 ser vi ved sammenligning af forsøgene, 1 med 2 og 3 med 4, at en halvering af [H + ] medfører en halvering af hastigheden. Reaktionen er derfor en 1. ordens reaktion med hensyn til H + , se ligning (11). Tilsvarende findes reaktionen at være en 1. ordens reaktion med hensyn til CH3COCH3, ved sammenligning af forsøgene, 1 med 3 og 2 med 4. Da reaktionen er af 0. orden med hensyn til Br2, må den tilsvarende hastighedskonstant være kap7-reaktionskinetik-040205 10
−∆[Br 2] mM k0= = 0,025 ∆t s Da reaktionen er af 1. orden med hensyn til CH3COCH3 og H + er reaktionen en anden ordens reaktion med forskellig koncentration af de to kemiske forbindelser, der bestemmer reaktionshastigheden. Anden ordens hastighedskonstanten kan vi finde som følger: v = k [CH COCH ] ⋅ [H ] = k , som giver k2 = 3,9⋅10 -5 L/mol⋅s 2 3 3 Frem og tilbagegående reaktioner Vi skal blot se på en enkelt reaktion + − k2 aq + aq ←⎯ ⎯⎯⎯→ ⎯ 2 k1 H OH H + O 0 Såvel den fremadgående som den tilbagegående reaktion er elementarreaktioner. Ved ligevægt er den fremadgående reaktions hastighed den samme som den tilbagegående reaktions hastighed. Vi har derfor + − 1⋅ 2 = 2 ⋅ ⋅ = 2 ⋅ W k [H O] k [H ] [OH ] k K Man har fundet k2 = 1,4⋅10 11 L/mol⋅s og [H2O] = 55,3 mol/L ved 25 °C. Fra ligning (24) fås nu k2 ⋅KW k1= = 2,5⋅10 s [H O] 2 −5 −1 Hastighedskonstanters temperaturafhængighed Når det rent faktisk er muligt at måle visse reaktionshastigheder, fx ved at måle en koncentration som funktion af tiden, må de reagerende molekyler have en vis grad af stabi- litet, idet de jo eksisterer i en vis tid. Drejer det sig fx om dissociation af et diatomart molekyle, må energien af svingninger af de to atomer i forhold til hinanden være mindre end dissociationsenergien indtil det øjeblik, hvor bindingen brydes; men i det øjeblik det sker, må energien være større end den normale. Den energi et molekyle skal have (ud- over den gennemsnitlige energi), for at reaktionen kan finde sted, kalde aktiverings kap7-reaktionskinetik-040205 11 (23) (24)
Page 1 and 2: © Jørgen Christoffersen Basal Alm
Page 3 and 4: Samlingen af en reaktions elementar
Page 5 and 6: [A] 0 [A] = [A] 0 −k0 ⋅ t (0 <
Page 7 and 8: Det er karakteristisk for en reakti
Page 9: Er reaktionshastigheden fx givet ve
Page 13 and 14: Radioaktivitet Radioaktivt henfald
Page 15 and 16: 14 14 6 0 6 N( C) N ( C) og N(C) N(
Page 17 and 18: Appendiks 2 Anden ordens reaktion m

Basal Almen Kemi for Biologer Kapitel 7 Reaktionskinetik

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?