Comment déterminer l'ordre d'une réponse

Teneur

Savoir comment différentes concentrations de produits chimiques affectent la vitesse d`une réaction est essentiel pour de nombreux processus chimiques. Le terme "ordre de réaction" (ou ordre de réaction) fait référence à la façon dont la concentration d`un ou plusieurs réactifs (produits chimiques) affecte la vitesse de la réaction. L`ordre final d`une réaction est la somme de l`ordre de tous les réactifs présents. Bien que regarder une équation d`équilibre ne vous aide pas à déterminer l`ordre de la réaction, vous pouvez obtenir cette information en regardant l`équation de vitesse ou en traçant un graphique de la réaction en question.

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Méthode 1 sur 3: Analyser l`équation de la vitesse

Image intitulée Déterminer l`ordre de réaction Étape 1

1. Déterminer l`équation de vitesse de la réaction. L`équation de vitesse peut vous aider à déterminer l`ordre de la réaction. Cette équation montre l`augmentation ou la diminution d`une substance donnée au fil du temps. D`autres équations liées à la réaction chimique ne vous aideront pas à déterminer l`ordre de la réaction.

Image intitulée Déterminer l`ordre de réaction, étape 2

2. Vérifier l`ordre de chaque réactif. Chaque réactif dans l`équation de taux aura un exposant de 0, 1 ou 2 (au-dessus de 2 est très rare). Cet exposant indique l`ordre de ce réactif. On regarde chaque exposant :

Zéro signifie que la concentration de ce réactif n`affecte pas la vitesse de réaction.

L`un signifie que l`augmentation de la concentration de ce réactif augmentera la vitesse de réaction de manière linéaire (doubler le réactif double la vitesse du réactif).

Deux signifie que la vitesse de la réaction augmentera par le carré de l`augmentation de la concentration (doubler le réactif augmentera la vitesse de quatre fois).

Les réacteurs zéro ne sont souvent pas répertoriés dans l`équation de taux car tout nombre élevé à la puissance zéro est égal à un.

Image intitulée Déterminer l`ordre de réaction Étape 3

3. Additionner l`ordre de tous les réactifs ensemble. L`ordre total d`une réaction est la somme de l`ordre de tous les réactifs. Additionner les exposants de chaque réactif ensemble pour déterminer l`ordre général de la réaction. Ce nombre est généralement inférieur ou égal à deux.

Par exemple, supposons que le premier réactif soit du premier ordre (a un exposant de 1) et que le réactif deux soit du premier ordre (également exposant 1), alors la réaction générale est de second ordre.

Méthode 2 sur 3: Afficher les points de données sous forme de graphique

Image intitulée Déterminer l`ordre de réaction Étape 4

1. Trouver les variables qui font un graphique linéaire de la réaction. Un graphique linéaire fait référence à un graphique qui a un taux de changement constant. En d`autres termes, la variable dépendante changera autant dans la première seconde que dans la deuxième, la troisième, et ainsi de suite. Un graphique linéaire ressemble à une ligne droite.

Image intitulée Déterminer l`ordre de réaction Étape 5

2. Tracer la concentration du réactif en fonction du temps. Ceci indique la quantité de réactif restant à un moment donné pendant la réaction. Si ce graphique est linéaire, cela signifie que la concentration du réactif n`affecte pas la vitesse à laquelle la réaction se déroule. Dans ce cas, le réactif est d`ordre zéro.

Image intitulée Déterminer l`ordre de réaction, étape 6

3. Donner le logarithme népérien de la concentration du réactif en fonction du temps. Si le logarithme népérien du réactif donne un graphique linéaire, le réactif est de premier ordre. Cela signifie que la concentration du réactif affecte la vitesse de réaction. Si le graphique n`est pas linéaire, vous devez tester le graphique pour une réaction de second ordre.

Image intitulée Déterminer l`ordre de réaction Étape 7

4. Tracer [1/concentration de réactif] en fonction du temps. Un graphique linéaire de [1/concentration de réactif] indique une réaction de second ordre. Cela signifie que la vitesse de la réaction augmentera par le carré de toute augmentation de réactif. Si ce graphique n`est pas linéaire, vous devriez essayer de représenter graphiquement les réactions du zéro et du premier ordre.

Image intitulée Déterminer l`ordre de réaction Étape 8

5. Trouver la somme de l`ordre pour tous les réactifs. Une fois que vous avez trouvé un graphique linéaire pour chaque réactif, vous connaissez également l`ordre de chaque réactif. Permet de calculer l`ordre résultant de la réaction. Additionner toutes les séquences réactives. C`est alors l`ordre de réaction de l`ensemble de la réaction.

Méthode 3 sur 3: Résoudre des études de cas

Image intitulée Déterminer l`ordre de réaction Étape 9

1. Déterminer l`ordre d`une réaction lorsque le doublement de l`un ou l`autre des réactifs entraîne un doublement de la vitesse. Si doubler la concentration d`un réactif fait doubler le taux, alors ce réactif est de premier ordre. Dans ce cas, les deux réactifs sont du premier ordre. La somme de deux réactifs du premier ordre est une réaction du second ordre.

Image intitulée Déterminer l`ordre de réaction Étape 10

2. Trouvez l`ordre d`une réaction dans laquelle doubler les deux réactifs ne change pas la vitesse. Si la modification de la concentration d`un réactif ne provoque pas de changement de sa vitesse, ce réactif est d`ordre zéro. Dans ce cas, les deux réactifs sont d`ordre zéro. La somme de deux ordres zéro est un ordre de réaction général d`ordre zéro.

Image intitulée Déterminer l`ordre de réaction Étape 11

3. Déterminer l`ordre d`une réaction où doubler un réactif quadruple le taux. Le réactif qui affecte la vitesse de réaction est de second ordre. Le deuxième réactif n`affecte pas le taux et est d`ordre zéro. La somme des ordres est deux, c`est donc une réaction de second ordre.