反应速率定律-概念

有一些因素会影响反应发生的快慢，其中之一就是浓度我们知道浓度越高反应物的浓度越高它们碰撞的速度就越快，碰撞的频率就越高还有反应物的性质一种特定的金属或物质在遇到其他物质时的反应。考虑到这两点，我们要建立数学速率定律速率定律对于每个特定的反应都是唯一的。我们以这个反应为例我们说a+b生成一个产物我为什么要关心产物是什么。它们不会影响反应的速度，反应物是非常重要的所以我们只讨论它们。好了，这就是速率定律的数学表达式的主干，速率等于k乘以a的浓度乘以b的浓度的某次方。让我们来分析一下这到底是什么意思，所以反应速率的单位是单位时间的物质的量浓度在这个例子中我们要讨论的是秒但是它可以是任何时间，分钟或小时或者其他什么取决于反应或者这个定律发生的有多快。

在这种情况下，它会很快，所以我写几秒，如果很慢，你就写几小时或几天。这就是我们的速率常数，这是k，这是一个k值，它和你在平衡态或碱态时看到的k不同当你处理这些时，它是一个小写的k它有单位所以你要表示出这些单位它实际上随着温度的变化而变化。所以这实际上是在一定的温度下发生的速率定律，这个特定的速率定律会随着温度的升高或降低而改变。这个k与温度有关。这是浓度括号表示浓度单位是摩尔浓度每升所以这是反应物的浓度括号表示这个特定反应物的浓度。它们被提升到一定的次幂，这就是我们所说的反应顺序，它会告诉我们这些分子有多重要反应的速度有多快。所以这些数字越高，它们对反应发生的速度就越重要。

他们注意到，我想确保你们知道这非常非常重要这些上标的指数不是反应的系数。所以这些只会发生在我们讨论的反应机制中，如果你想看的话，还有另一个视频。但是说到速率定律这些数字不是反应的系数。好了，我们来看看如何找到反应的速率定律，你需要找到经验数据也就是实验数据来找到每个反应的速率定律。所以在我们最初的反应,我再写一次aa + bb收益率产品我们有2反应物a和b。所以我要有三种不同的试验,我将有三个不同的实验,第一个实验中,在我的第一次审判我要把0.1摩尔每升的这模棱两可的0.1摩尔每升的b,我知道我的产品的速度是每秒2次-第三物质的量浓度的产品正以多快的速度形成。

然后我就想，好吧，我想知道每一个的依赖性有多大如果我放更多的a进去反应是否会更快，我要检查一下。所以我要确保b是相同的，这将是我的常数然后如果我把a的浓度加倍我注意到速率实际上改变了，它增加了。然后第三次试验，保持a不变提高b的速率看这对速率定律有多大影响。所以我要用所有这些信息来计算这个反应的总体速率定律。我们一起来做这个，记住速率定律速率等于k乘以a的m次方乘以b的n次方，所以这些会告诉我们每种反应物对速率的影响有多大。为了求出这些，我必须这样做你必须写出2次试验的比值。我选择试验1和试验2因为b在这里是一样的。所以不受影响，我只是想找到这个家伙，我要看看它对这个的影响有多大。如果我把a的浓度增加一倍，从0.100变成0.200反应速率会怎样?速率从2 * 10 ^(- 3)变为4 * 10 ^ (- 3)

如果我化简这个，这个等于1 / 2的m = 1 / 2次方。在这种情况下，m是1，好的，现在我可以擦掉m，现在m是1。很好，然后我要看看n是多少，我需要看看b对反应速率的影响有多大。我对b也这么说好了，这里a不变但b变了我用试验2和试验3来比较b的浓度从0.1到0.2的某个次方速率从4乘以10的- 3次方变成了16乘以10的- 3次方。这是1 / 2的n次方等于1 / 4 n等于2。这个是2，这就是我们所说的反应的阶数。b实际上反应的速率影响更大,所以如果我把更多,b的浓度越高速度会比较快,所以整个订单的这个反应是一个三阶反应我们称之为,所以1 + 2 = 3是一个三阶反应,这实际上不重要在这个简单的例子中,但当你到达化学和你谈论综合速率定律,这种反应会告诉我们很多信息。

但是现在我们只需要注意这是一个三阶反应因为它是1+2，一阶和二阶等于三阶。现在我们知道这是我们的速率定律，但我们不知道，我们需要找到k因为我们说过k很重要它是这个特定速率定律在这个温度下的常数。我们需要找到它，所以我要擦掉所有这些信息这样我可以得到更多的黑板空间。好了，为了求出这个k我只需要选择一个试验然后代入。我简化一下，我来做第一次试验第一次试验的速率是2乘以10的- 3次方等于我们要找的k乘以a的浓度在这个例子中是0.1的一次方乘以b的浓度也就是0.1的平方所以我解出了这个。所以这是0.001乘以k等于2乘以10的- 3次方除以0.001，得到k等于2。

k越大，反应发生的速度越快，k越小，反应发生的速度越慢。好了，然后我们需要找到这个的单位，因为单位对于每个速率定律都是不同的。这是要改变的单位。那么我们来做一下我们要把速率代入，单位是量浓度/秒等于k乘以浓度的量浓度它是一次方乘以浓度的量浓度/秒的次方，我要得到总的单位是量浓度/秒。那么k是多少?那么我就说物质的量浓度乘以秒等于k乘以m的三次方。然后我说k等于1除以物质的量浓度的平方乘以秒，所以我想确保这是可行的。物质的量浓度除以秒等于1除以物质的量浓度的平方乘以秒乘以量浓度的立方，这些会划掉物质的量浓度/秒所以很好。

其实我们不用每次都这么做其实有一个简单的规则我们可以用这个小技巧。所以k的单位是k等于1除以摩尔浓度的指数次方减1乘以秒。现在这个秒是因为我们在处理这个的时候，用了我们的秒。这可以是任何时间单位小时，天，分钟等等我们就叫它秒因为这就是我们要处理的时间。但这就是求速率的方法，不需要，抱歉，单位速率，速率定律不需要经过这一大堆数学运算。这就是如何使用经验数据来确定速率定律以及速率的变化速度。