Řád reakce

Řád reakce je číslo, které určuje, jakým způsobem závisí rychlost na koncentraci. Určujeme řády dílčí vždy vůči jen některým reaktantům a řád celkový, který je součtem všech dílčích řádů vůči jednotlivým reaktantům.

Integrace rychlostní rovniceEditovat

Mějme obecnou reakci

 

kde A jsou reaktanty a P jsou produkty. Její rychlostní rovnice je

 

kde diferenciální člen vyjadřuje rychlost reakce jako velikost změny koncentrace reaktantů, k je rychlostní konstanta, cA je koncentrace reaktantů a n je řád reakce.

Zintegrováním této rovnice za daných počátečních podmínek dostaneme funkci okamžité koncentrace na čase.

 

 

 

Dosazením počátečních podmínek získáme  

 

To se nám může hodit při určování řádu reakce z experimentálních dat.

Určování řádu reakceEditovat

Na určování řádu reakce lze jít několika způsoby.

Integrální metodaEditovat

Tato metoda je založená na porovnávání integrované rychlostní rovnice s experimentálními daty: po dosazení původní a okamžité koncentrace se spočítají ostatní parametry a metodou pokus-omyl se zkouší, která funkce – který řád – na reakci nejlépe sedí. Za účelem zjednodušení se integrované rychlostní rovnice linearizují.

Metoda poločasůEditovat

Pro tuto metodu je nejprve nezbytné odvodit závislost poločasu reakce na jejím řádu.

 

Za uplynutí poločasu se počáteční koncentrace zmenší na polovinu.

 

 

 

Dále je třeba znát dva poločasy při různých počátečních koncentracích. Dosazením těchto dat do obecné závislosti (viz výše) vzniknou dvě rovnice o dvou neznámých.

 

 

Neznámá k se odstraní podělením těchto dvou rovnic, zlogaritmováním pak vyjde vztah pro n.

 

 

Výhodou této metody je, že pomocí ní lze ohodnotit i reakce s neceločíselným řádem.

Související článkyEditovat