Persamaan kadar

Persamaan hukum atau persamaan kadar untuk tindak balas kimia ialah persamaan yang menghubungkan kadar tindak balas dengan kepekatan atau tekanan reaktan dan parameter tetap (biasanya kadar pekali dan pesanan tindak balas separa).^[1] Bagi banyak tindak balas kadar diberikan oleh undang-undang kuasa seperti

${\displaystyle r\;=\;k[\mathrm {A} ]^{x}[\mathrm {B} ]^{y}}$

di mana [A] dan [B] mengekspresikan kepekatan spesies A dan B (biasanya di mol per liter (molariti , M)). Eksponen x dan y ialah tindanan separa tindak balas untuk A dan B dan susunan reaksi keseluruhan ialah jumlah eksponen. Ini selalunya bilangan bulat positif, tetapi ia juga boleh menjadi sifar, pecahan, atau negatif. Pemalar k ialah kadar tetap reaksi atau pekali kadar tindak balas dan mempunyai unit 1/masa. Nilainya bergantung kepada keadaan seperti suhu, kekuatan ionik, kawasan permukaan penyerap, atau penyinaran cahaya.

Langkah-langkah reaksi dan tindak balas asas (langkah tunggal) mempunyai arahan tindak balas yang sama dengan pekali stoikiometrik untuk setiap reaktan. Urutan reaksi keseluruhan, iaitu jumlah koefisien stoikiometrik bagi reaktan, sentiasa sama dengan molekuliti tindak balas asas. Walau bagaimanapun tindak balas kompleks (pelbagai langkah) mungkin atau mungkin tidak mempunyai perintah reaksi sama dengan pekali stoikiometri mereka. Ini menunjukkan bahawa susunan dan persamaan kadar tindak balas yang diberikan tidak dapat dipercepatkan daripada stoikiometri dan mesti ditentukan secara eksperimen, kerana mekanisme tindak balas yang tidak diketahui boleh menjadi sama ada asas atau kompleks. Apabila persamaan kadar eksperimen telah ditentukan, ia sering digunakan untuk mengurangkan mekanisme reaksi.

Persamaan kadar tindak balas dengan mekanisme pelbagai-langkah yang sering boleh diperoleh secara teoritis menggunakan andaian keadaan kuasi yang mantap dari tindak balas asas yang mendasari, dan dibandingkan dengan persamaan kadar eksperimen sebagai ujian mekanisme yang dimasukkan. Persamaan mungkin melibatkan urutan pecahan, dan mungkin bergantung kepada kepekatan spesies perantaraan.

Tindak balas juga mempunyai susunan tindak balas tidak jelas yang berkaitan dengan reaktan jika kadar tidak semata-mata berkadar dengan beberapa kekuatan kepekatan reaktan tersebut; contohnya, seseorang tidak boleh bercakap mengenai tindak balas tindak balas dalam persamaan kadar untuk reaksi bimolekular antara molekul terserap:

${\displaystyle r=k{\frac {K_{1}K_{2}C_{A}C_{B}}{(1+K_{1}C_{A}+K_{2}C_{B})^{2}}}.\,}$

Rujukan

1. IUPAC Gold Book definition of rate law. See also: According to IUPAC Compendium of Chemical Terminology.

Pautan luar

• Kinetik kimia, kadar tindak balas dan pesanan (memerlukan pemain flash)
• Kinetik reaksi, contoh undang-undang kadar penting (kuliah dengan audio).
• Kadar Reaksi