Veja como você pode determinar a taxa constante de uma lei de taxas:

Entendendo as leis de taxa

* Lei da taxa: Uma lei da taxa expressa a relação entre a taxa de reação e as concentrações dos reagentes. Tem a forma geral:

Taxa =k [a]^m [b]^n

* taxa: A mudança na concentração de um reagente ou produto ao longo do tempo.
* k: A taxa constante, uma constante de proporcionalidade específica à reação a uma determinada temperatura.
* [a], [b]: Concentrações de reagentes.
* m, n: Ordens de reação, que são expoentes determinados experimentalmente que mostram como a taxa muda em relação à concentração de cada reagente.

Métodos para determinar a taxa constante (k)

1. Método das taxas iniciais:

* experimentalmente: Realize várias experiências com diferentes concentrações iniciais de reagentes.
* Meça a taxa inicial: Determine a taxa da reação no início (quando o tempo =0).
* Analise os dados:
* Se você dobrar a concentração de um reagente e a taxa inicial dobrar, a ordem em relação a esse reagente é 1.
* Se você dobrar a concentração de um reagente e a taxa inicial quadruplica, a ordem em relação a esse reagente é 2.
* Se a taxa inicial não mudar quando você alterar a concentração de um reagente, a ordem em relação a esse reagente é 0.
* Conecte os valores à lei da taxa: Depois de conhecer as ordens de reação (m, n), use a equação da lei da taxa e os dados de um de seus experimentos para resolver 'k'.

2. Lei de taxa integrada:

* Derivação: A lei da taxa integrada é derivada da lei de taxas diferenciais. Relaciona a concentração ao tempo.
* Formulários : A lei específica da taxa integrada depende da ordem da reação:
* Ordem de Zeroth: [A] =-kt + [a] ₀
* Primeira ordem: ln [a] =-kt + ln [a] ₀
* Segunda ordem: 1/[a] =kt + 1/[a] ₀
* experimentalmente: Meça a concentração de um reagente ao longo do tempo.
* Plote os dados: Plote a função apropriada da concentração (por exemplo, LN [a] para primeira ordem) versus tempo. A inclinação da linha será igual a -k (ou k, dependendo da forma da equação).

Notas importantes:

* Dependência de temperatura: A constante de taxa é altamente dependente da temperatura. A equação de Arrhenius descreve essa relação:k =a * exp (-ea/rt), onde a é o fator pré-exponencial, a EA é a energia de ativação, r é a constante de gás e t é a temperatura em Kelvin.
* unidades de k: As unidades da constante de taxa dependem da ordem geral da reação. Por exemplo, uma constante de taxa de primeira ordem possui unidades de S⁻uo.

Exemplo:

Digamos que a lei da taxa para uma reação é:taxa =k [a] [b] ²

Para encontrar 'k', você precisaria:

1. Determine a ordem da reação: Realize experimentos com diferentes concentrações de A e B e meça as taxas iniciais. Isso lhe dará os valores de M e n.
2. Escolha um experimento: Escolha um experimento em que você conhece as concentrações iniciais de A e B e a taxa inicial.
3. conecte os valores à lei da taxa: Substitua os valores na equação:taxa =k [a] [b] ² e resolva 'k'.

Deixe -me saber se você quiser um exemplo mais específico ou deseja trabalhar em um problema específico!