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Leggi cinetiche e ordine di reazione

Scuola secondaria di secondo gradoChimicaLegge empirica della velocità iniziale per due reagenti, con ordini adattati indipendentemente e tracce integrate con B tamponato

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Informazioni su questo esperimento

Impostate concentrazioni indipendenti di A e B, misurate le velocità iniziali e ricavate gli ordini di reazione nascosti da una tabella di prove. Seguite poi il consumo di A mentre B viene mantenuto costante.

Obiettivi di apprendimento

  • Distinguete una legge di velocità dai coefficienti stechiometrici.
  • Progettate confronti indipendenti delle concentrazioni.
  • Adattate entrambi gli ordini di reazione con un numero sufficiente di misurazioni indipendenti.

Come si usa

  1. 1Misurate una velocità iniziale alle concentrazioni iniziali di A e B.
  2. 2Modificate solo A e poi solo B, oppure eseguite le tre prove comparative controllate.
  3. 3Consultate gli ordini adattati e rivelate le impostazioni nascoste per verificarli.
  4. 4Registrate l’andamento nel tempo e confrontate la scomparsa dei reagenti con la formazione del prodotto.

Il modello

I rapporti di concentrazione adimensionali mantengono coerenti le unità visualizzate per la scala della velocità.
Il piano adattato identifica i due ordini se le condizioni delle prove sono indipendenti.
Questa è la curva del primo ordine rispetto ad A; le curve di ordine zero e secondo utilizzano le rispettive leggi integrate.

Ipotesi

  • La velocità empirica è k moltiplicata per rapporti adimensionali di concentrazione elevati a ordini interi pari a zero, uno o due. La concentrazione di riferimento è una mole per litro.
  • La scala della velocità ha quindi unità di moli per litro per secondo per ogni ordine selezionato. B viene mantenuto costante da un serbatoio tampone esterno durante ogni registrazione.
  • Si consuma solo A e la concentrazione del prodotto generico aumenta della stessa quantità. Il modello non descrive una reazione batch chiusa e stechiometrica tra A e B.
  • Le prove della velocità iniziale non includono rumore di misurazione aggiunto. L’adattamento log-lineare richiede impostazioni indipendenti di A e B; modificando la legge sottostante, la tabella viene cancellata.

Provalo in classe

  1. Q1Perché modificare solo A può non consentire di determinare l’ordine rispetto a B?
  2. Q2Perché le velocità iniziali devono essere confrontate prima che si verifichi un consumo apprezzabile?

Domande frequenti

Gli ordini corrispondono sempre ai coefficienti stechiometrici?

No. Sono parametri cinetici empirici. Questa attività consente di scegliere gli ordini in modo indipendente.

Perché B non diminuisce nel corso del tempo?

Un serbatoio mantiene B costante. L’attività isola l’effetto di un coreagente tamponato, anziché modellare un lotto chiuso con due reagenti.