If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Εάν είστε πίσω από ένα web φίλτρο, παρακαλούμε να βεβαιωθείτε ότι οι τομείς *. kastatic.org και *. kasandbox.org δεν είναι αποκλεισμένοι.

Κύριο περιεχόμενο
Τρέχουσα ώρα:0:00Συνολική διάρκεια:7:23

Προσέγγιση προεξισορρόπησης

Απομαγνητοφώνηση βίντεο

Με την προσέγγιση προ ισορροπίας βρίσκουμε το νόμο ταχύτητας για μηχανισμό αντίδρασης με γρήγορο αρχικό στάδιο. Για παράδειγμα, ας δούμε την αντίδραση μεταξύ οξειδίο του αζώτου (ΝΟ) και βρωμίου (Br2). Στο πρώτο στάδιο του μηχανισμού, το ΝΟ αντιδρά με το Βr2 και σχηματίζει ΝΟΒr2. Στο δεύτερο στάδιο του μηχανισμού, το NOBr2 αντιδρά με το ΝΟ και δίνει το προϊόν 2ΝΟΒr. Το ΝΟΒr2 σχηματίζεται από την πρώτη στοιχειώδη αντίδραση του μηχανισμού. Και μετά το ΝΟΒr2 καταναλώνεται στο δεύτερο στάδιο. Αφού το NOBr2 δεν υπήρχε αρχικά αλλά ούτε και στο τέλος, λέγεται ενδιάμεσο. Το πρώτο στάδιο είναι γρήγορ. Ενώ το δεύτερο στάδιο του μηχανισμού είναι αργό. Αφού το δεύτερο είναι αργό, καθορίζει την ταχύτητα της αντίδρασης. Μπορούμε να γράψουμε τον νόμο ταχύτητας για τη συνολική αντίδραση γράφοντας το νόμο για τη στοιχειώδη αντίδραση του δευτέρου σταδίου του μηχανισμού. Γράφουμε το νόμο ίσο με τη σταθερά ταχύτητας Κ2. Και πολλαπλασιάζουμε το Κ2 , με την συγκέντρωση των δύο αντιδρώντων, τη συγκέντρωση του ΝΟBr2 , και τη συγκέντρωση του ΝΟ. Αφού οι συντελεστές της αντίδρασης είναι 1 για το NOBr2 και 1 για το ΝΟ, παίρνουμε τους συντελεστές και τους κάνουμε εκθέτες στο νόμο ταχύτητας. Αυτό το κάνουμε γιατί η αντίδραση είναι στοιχειώδης/απλή. Όμως δεν μπορούμε να αφήσουμε το νόμο της συνολικής αντίδρασης, με τη συγκέντρωση του ενδιαμέσου ΝOBr2. Είναι προτιμότερο να έχουμε νόμο ταχύτητας με όρους συγκεντρώσεων των αντιδρώντων, που είναι το ΝΟ και το Br2. Θέλουμε ένα τρόπο να αντικαταστήσουμε τη συγκέντρωση του NOBr2. Αυτό το κάνουμε υποθέτοντας ότι το πρώτο στοιχειώδες στάδιο του μηχανισμού φτάνει γρήγορα σε ισορροπία. Αν υποθέσουμε ότι το πρώτο στάδιο φτάνει γρήγορα σε ισορροπία, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την προσέγγιση προ ισορροπίας. Αν υποθέσουμε ότι το πρώτο στάδιο φτάνει γρήγορα σε ισορροπία ή προ της ισορροπίας, ξέρουμε ότι στην ισορροπία, η ταχύτητα της αντίδρασης προς τα δεξιά ισούται με την ταχύτητα της αντίδρασης προς τα αριστερά. Στην αντίδραση προς τα δεξιά του πρώτου σταδίου, ΝΟ αντιδρά με Br2 και δίνει NOBr2. Και στην αντίθετη αντίδραση, το NOBr2 διασπάται προς ΝΟ και Br2. Αν η ταχύτητα της δεξιά αντίδρασης ισούται με την ταχύτητα της αντίθετης αντίδρασης στη ισορροπία, ας γράψουμε του νόμους ταχύτητας για την δεξιά αντίδραση και την αντίστροφη. Για την δεξιά αντίδραση η σταθερά είναι Κ1. Οπότε γράφουμε την ταχύτητα ίση με Κ1. Και τα δυο αντιδρώντα είναι ΝΟ και Br2. Οπότε έχουμε Κ1 επί τη συγκέντρωση του ΝΟ, επί τη συγκέντρωση του Br2. Αφού οι συντελεστές της αντίδρασης είναι και οι δύο 1 για τα αντιδρώντα, υψώνουμε τις συγκεντρώσεις στην πρώτη δύναμη. Αφού είναι απλή αντίδραση , μπορούμε να το κάνουμε. Και θέτουμε την αντίδραση για την δεξιά αντίδραση ίση με την ταχύτητα της αντίστροφης. Η αντίστροφη έχει σταθερά Κ εις την -1, και έχουμε μόνο το ΝΟBr2 με συντελεστή 1. Οπότε πολλαπλασιάζουμε Κ εις την -1 επί τη συγκέντρωση του ΝΟBr2 στην πρώτη. Μετά, ο στόχος είναι να αντικαταστήσουμε τη συγκέντρωση του ενδιαμέσου. Μπορούμε να διαιρέσουμε και τις δυο μεριές της εξίσωσης με Κ στην -1. Αν αποφασίσουμε να διαιρέσουμ και τις δυο μεριές της εξίσωσης με Κ στην -1, στα δεξιά τα Κ στην -1 φεύγουν. Και παίρνουμε ότι η συγκέντρωση του ενδιαμέσου ΝΟΒr2, ισούται με Κ1 επί την συγκέντρωση του ΝΟ στην πρώτη, επί τη συγκέντρωση του Br2 στην πρώτη, δια το Κ στην -1. Μετά αντικαθιστούμε όλα αυτά για τη συγκέντρωση του ενδιαμέσου. Αυτό μας δίνει την ταχύτητα της αντίδρασης ίση με, ακόμα έχουμε Κ2 εδώ, οπότε πρέπει να το συμπεριλάβουμε. Θα αντικαταστήσουμε όλα για την συγκέντρωση του ενδιαμέσου. Θα είναι επί Κ1, επί τη συγκέντρωση του ΝΟ στην πρώτη, επί τη συγκέντρωση του Br2 στην πρώτη, δια Κ στην -1. Και ακόμα έχουμε αυτή τη συγκέντρωση του ΝΟ στην πρώτη. Πρέπει να την βάλουμε στο νόμο ταχύτητας. Ας σκεφτούμε τι θα πάρουμε αν πολλαπλασιάσουμε τις δυο σταθερές και διαιρέσουμε με μια τρίτη σταθερά. Πολλαπλασιάζοντας Κ2 επί Κ1, και διαιρούμε με Κ στην -1, μας δίνει μια άλλη σταθερά, που θα πούμε απλά Κ. Η Κ είναι η σταθερά ταχύτητας για την συνολική αντίδραση. Έχουμε ότι ο νόμος για την συνολική αντίδραση ισούται με Κ, επί τη συγκέντρωση του ΝΟ στην πρώτη επί ΝΟ στην πρώτη, άρα τη συγκέντρωση του ΝΟ στην δευτέρα. Και πρέπει να βάλουμε τη συγκέντρωση του Br2 στην πρώτη. Τώρα έχουμε το νόμο για την συνολική αντίδραση με όρους συγκέντρωσης των δυο αντιδρώντων. Η ταχύτητα είναι ίση με τη σταθερά Κ, επί τη συγκέντρωση του ΝΟ στη δευτέρα, επί τη συγκέντρωση του Br2 στην πρώτη. Ο πειραματικά προσδιοριζόμενος νόμος ταχύτητας ταιριάζει το νόμο που βρήκαμε με την προσέγγιση προ ισορροπίας. Αν δούμε τους συντελεστές για την συνολική αντίδραση, υπάρχει 2 μπρος από το ΝΟ και 1 μπρος από το Βr2, μπαίνουμε στον πειρασμό να πούμε, μπορούμε να πάρουμε τους συντελεστές και να τους κάνουμε εκθέτες, αφού ταιριάζουν με τους εκθέτες του νόμου ταχύτητας; Είναι απλά σύμπτωση για αυτή την αντίδραση. Δεν μπορούμε να πάρουμε τους συντελεστές της ολικής αντίδρασης για να τους κάνουμε εκθέτες στο νόμο ταχύτητας. Αυτό γίνεται μόνο για στοιχειώδεις αντιδράσεις. Όπως στις στοιχειώδεις αντιδράσεις για τα δύο στάδια του μηχανισμού. Είναι σημαντικό να σημειώσουμε ότι αν η ταχύτητα της δεξιά αντίδρασης ισούται με την ταχύτητα της αντίθετης, η συγκέντρωση του ενδιαμέσου, NOBr2 μένει σταθερή. Άρα μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την προσέγγιση προ ισορροπίας για να βρούμε το νόμο ταχύτητας για αντίδραση με γρήγορο πρώτο στάδιο