علم الكيمياء
تاريخ الكيمياء والعلماء المشاهير
التحاضير والتجارب الكيميائية
المخاطر والوقاية في الكيمياء
اخرى
مقالات متنوعة في علم الكيمياء
كيمياء عامة
الكيمياء التحليلية
مواضيع عامة في الكيمياء التحليلية
التحليل النوعي والكمي
التحليل الآلي (الطيفي)
طرق الفصل والتنقية
الكيمياء الحياتية
مواضيع عامة في الكيمياء الحياتية
الكاربوهيدرات
الاحماض الامينية والبروتينات
الانزيمات
الدهون
الاحماض النووية
الفيتامينات والمرافقات الانزيمية
الهرمونات
الكيمياء العضوية
مواضيع عامة في الكيمياء العضوية
الهايدروكاربونات
المركبات الوسطية وميكانيكيات التفاعلات العضوية
التشخيص العضوي
تجارب وتفاعلات في الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
مواضيع عامة في الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء الحرارية
حركية التفاعلات الكيميائية
الكيمياء الكهربائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع عامة في الكيمياء اللاعضوية
الجدول الدوري وخواص العناصر
نظريات التآصر الكيميائي
كيمياء العناصر الانتقالية ومركباتها المعقدة
مواضيع اخرى في الكيمياء
كيمياء النانو
الكيمياء السريرية
الكيمياء الطبية والدوائية
كيمياء الاغذية والنواتج الطبيعية
الكيمياء الجنائية
الكيمياء الصناعية
البترو كيمياويات
الكيمياء الخضراء
كيمياء البيئة
كيمياء البوليمرات
مواضيع عامة في الكيمياء الصناعية
الكيمياء الاشعاعية والنووية
Determining Rate Laws from Initial Rates
المؤلف: University of Missouri System
المصدر: Introductory chemistry
الجزء والصفحة: .................
18-12-2020
524
The rate law can be determined experimentally using the method of initial rates, where the instantaneous reaction rate is measured immediately on mixing the reactants. The process is repeated over several runs or trials, varying the concentration one reactant at a time. These runs can then be compared to elucidate how changing the concentration of each reactant affects the initial rate.
Example 3
The initial rate of reaction for the reaction E + F → G was measured at three different initial concentrations of reactants as shown in the table.
1. Determine the rate law of the reaction.
2. Determine the rate constant.
Trial | Initial Rate (mole L-1 s-1) |
[E] (mole L-1) | [F] (mole L-1) |
1 | 2.73 x 10-5 | 0.100 | 0.100 |
2 | 5.47 x 10-5 | 0.200 | 0.100 |
3 | 2.71 x 10-5 | 0.100 | 0.200 |
Solution
1. Comparing trials 1 and 2, [E] is doubled, while [F] and the rate constant are held constant. This comparison will allow us to determine the order of reactant E:
[latex] frac{initial rate 2 }{initial rate 1} [/latex] = [latex] {left(frac{{{mathbf [}{mathbf E}{mathbf ] }}_{{mathbf 2}}}{{{mathbf [}{mathbf E}{mathbf ] }}_{{mathbf 1}}} ight)}^y [/latex]
[latex] frac{{ m 5.47 x }{{ m 10}}^{-5} Ms^{-1} }{{ m 2.73 x }{{ m 10}}^{-5 Ms^{-1}} } [/latex] = [latex] {left(frac{{mathbf 0}.{mathbf 200}{mathbf }{mathbf M}}{{mathbf 0}.{mathbf 100}{mathbf }{mathbf M}} ight)}^y [/latex]
2.00 = 2.00y
y = 1
Therefore, the reaction is first order with respect to [E].
Comparing trials 1 and 3, [F] is doubled, while [E] and the rate constant are held constant. This comparison will allow us to determine the order of reactant F:
[latex] frac{initial rate 3 }{initial rate 1} [/latex] = [latex] {left(frac{{{mathbf [}{mathbf F}{mathbf ] }}_{{mathbf 3}}}{{{mathbf [}{mathbf F}{mathbf ] }}_{{mathbf 1}}} ight)}^z [/latex]
[latex] frac{{ m 2.71 x }{{ m 10}}^{-5} Ms^{-1} }{{ m 2.73 x }{{ m 10}}^{-5 Ms^{-1}} } [/latex] = [latex] {left(frac{{mathbf 0}.{mathbf 200}{mathbf }{mathbf M}}{{mathbf 0}.{mathbf 100}{mathbf }{mathbf M}} ight)}^z [/latex]
0.993 = 2.00z
z = 0
Therefore, the reaction is zero order with respect to [F].
The rate law can now be written as:
Rate = k[E]1
2. Using the rate law we have just determined, substitute in the initial concentration values and initial rate for any trial and solve for the rate constant:
Rate = k[E]1
Using Trial 1: [latex] { m 2.73 x }{{ m 10}}^{-5 }M s^{-1} = kleft({ m 0.100}{ m M} ight) [/latex]
k [latex] = frac{{ m 2.73 x }{{ m 10}}^{-5 }Ms^{-1}}{left({ m 0.100}{ m M} ight)} [/latex]
k = 2.73 x 10-4 s-1