حلول الأسئلة

السؤال

كيف يمكن تحديد مراتب المتفاعلات لأي تفاعل كيميائي؟

الحل

  1. يمكن إیجاد مراتب المتفاعلات تجريبياً من خلال إجراء عدد من التجارب العملية يتم فيها تغيير تركيز أحد المواد المتفاعلة وإبقاء تراكيز المواد المتفاعلة الأخرى ثابتة، وتكرر العملية لبقية المواد المتفاعلة، وتقاس سرعة التفاعل في كل مرة، وعندها سوف نحصل على عدة قيم من التراكيز يقابلها عدة قيم من سرعة التفاعل ولإيجاد مرتبة المتفاعل الأول (قيمة a) نتبع ما يلي:
  2. تكتب قانون سرعة التفاعل العام للتفاعل بدلالة تراكيز المتفاعلات.
  3. نختار تجربتين يكون فيهما تركيز المتفاعل الثاني ثابت ونعوض قيم التجربة الأولى (التراكيز والسرعة) في قانون السرعة أعلاه ثم نعوض قيم التجربة الثانية (التراكيز والسرعة) في نفس قانون السرعة أعلاه.
  4. تقسم المعادلة ذات سرعة التفاعل الأكبر على الأخرى وتبسط المقدار لإيجاد قيمة α
  5. تكرر الخطوتين 2 و3 لإيجاد مرتبة المتفاعل الثاني (قيمة β )، ومرتبة المتفاعل الثالث (قيمة Y ) إن وجد.

مشاركة الحل

الدرس: 5-3-1 تحديد مراتب التفاعل

عرف قانون سرعة التفاعل، ثم عبر عنه رياضياً؟

تتناسب سرعة التفاعل طردياً مع حاصل ضرب تراكيز المواد المتفاعلة وكل تركيز مرفوع إلى اس يمثل عدد مولاته في معادلة التفاعل الموزونة:

 Rate [R]α Rate =K[R]α

حيث أن:

  • R: مواد متفاعلة.
  • α: مرتبة المتفاعل.

جد قانون سرعة التفاعل العامة والمرتبة العامة للتفاعل العام الآتي: aA + BG + hH → pP؟

 Rate [A]α[G]β[H]γ Rate =K[A]α[G]β[H]γ

حيث أن: [A]، [H]، [G] هي التراكيز المولارية وγ,β,α هي مرتبة المتفاعل A, G, P على التوالي وأن K هو ثابت سرعة التفاعل.

أو كسر n=0,1,2,3, n=p+β+αالمرتبة العامة للتفاعل.

... , 0,1,2,3 = n = y + B + a n ه المرتبة العامة للتفاعل.

ما هي العلاقة بين مرتبة التفاعل ومراتب المتفاعلات وصيغة قانون السرعة؟

مثال

للتفاعل الغازي الآتي: A + B → C وجد بالتجربة أن قانون سرعته هو: [Rate = K [A] 2 [B،

جد مراتب المتفاعلات والمرتبة العامة للتفاعل؟

مرتبة المتفاعل A هي الثانية، ومرتبة المتفاعل B هي الأولى، والمرتبة العامة للتفاعل هي الثالثة.

إذا جعل تركيز A ثلاثة أمثاله وتركيز B ضعفه فكم ستزداد سرعة التفاعل؟

 Rate =K[A]2[B] Rate =K[3]2[2] Rate =K18

تزداد بمقدار 18 مرة.

س 16: حدد مراتب المتفاعلات والمرتبة العامة للتفاعل لكل من التفاعلات الآتية:

المتفاعل:

CH3CHO(g)→ CH4(g) + CO(g)

Rate = K[CH3CHO(g)]3/2

H2O2(aq) + 3I-(aq) + 2H+(aq)→I3-(aq) + 2H2O(l)

Rate = K[H2O2] [I-]

2NO(g) + Cl2(g)→ 2NOCl

Rate = K[NO]2 [ Cl2]

المرتبة العامة للتفاعل مرتبته المتفاعل 2 مرتبته مرتبته المتفاعل 1
3/2 3/2 CH3CHO a
2 1 I- 1 H2O2 b
3 1 Cl2 2 NO c

كيف يمكن تحديد مراتب المتفاعلات لأي تفاعل كيميائي؟

  1. يمكن إیجاد مراتب المتفاعلات تجريبياً من خلال إجراء عدد من التجارب العملية يتم فيها تغيير تركيز أحد المواد المتفاعلة وإبقاء تراكيز المواد المتفاعلة الأخرى ثابتة، وتكرر العملية لبقية المواد المتفاعلة، وتقاس سرعة التفاعل في كل مرة، وعندها سوف نحصل على عدة قيم من التراكيز يقابلها عدة قيم من سرعة التفاعل ولإيجاد مرتبة المتفاعل الأول (قيمة a) نتبع ما يلي:
  2. تكتب قانون سرعة التفاعل العام للتفاعل بدلالة تراكيز المتفاعلات.
  3. نختار تجربتين يكون فيهما تركيز المتفاعل الثاني ثابت ونعوض قيم التجربة الأولى (التراكيز والسرعة) في قانون السرعة أعلاه ثم نعوض قيم التجربة الثانية (التراكيز والسرعة) في نفس قانون السرعة أعلاه.
  4. تقسم المعادلة ذات سرعة التفاعل الأكبر على الأخرى وتبسط المقدار لإيجاد قيمة α
  5. تكرر الخطوتين 2 و3 لإيجاد مرتبة المتفاعل الثاني (قيمة β)، ومرتبة المتفاعل الثالث (قيمة Y) إن وجد.

التفاعل الآتي:

2NO₂ + 2H2→N2+2H2o

ومن نتائج الجدول التالي:

rate mol/L.s [NO₂] [H2] Exp
3 5 2.5 1
9 15 2.5 2
36 15 10 3

جد مراتب التفاعل والمرتبة العامة للتفاعل ثم استنتج قانون سرعة التفاعل؟

خطوات الحل:

تكتب قانون سرعة التفاعل العام:

 Rate =K[NO]αH2β

لإيجاد قيمة α نختار تجربة يكون فيها تركيز [H2] ثابت وهما تجربة 1 و2 ونعوض قيمهما في قانون السرعة أعلاه:

3=K[5]α[2.5]β  ---(1)9=K[15]α[2.5]β---(2)

نقسم معادلة 2 على معادلة 1:

93=K(15)α(2.5)βK(5)α(2.5)β3=3αα=1

لإيجاد قيمة β نختار تجربة يكون فيها تركيز [H2] ثابت وهما تجربة 2 و3 ونعوض قيمهما في قانون السرعة أعلاه:

9=K[15]α[2.5]β---(2)36=K[15]α[10]β---(3)

نقسم المعادلة 3 على المعادلة 2:

369=K(15)α(10)βK(15)α(2.5)β4=4ββ=1

مرتبة التفاعل هي الثانية: n=α+βn=1+1n=2

قانون سرعة التفاعل:  Rate =K[NO]H2 g  Rate =K[NO]1H21

مشاركة الدرس

السؤال

كيف يمكن تحديد مراتب المتفاعلات لأي تفاعل كيميائي؟

الحل

  1. يمكن إیجاد مراتب المتفاعلات تجريبياً من خلال إجراء عدد من التجارب العملية يتم فيها تغيير تركيز أحد المواد المتفاعلة وإبقاء تراكيز المواد المتفاعلة الأخرى ثابتة، وتكرر العملية لبقية المواد المتفاعلة، وتقاس سرعة التفاعل في كل مرة، وعندها سوف نحصل على عدة قيم من التراكيز يقابلها عدة قيم من سرعة التفاعل ولإيجاد مرتبة المتفاعل الأول (قيمة a) نتبع ما يلي:
  2. تكتب قانون سرعة التفاعل العام للتفاعل بدلالة تراكيز المتفاعلات.
  3. نختار تجربتين يكون فيهما تركيز المتفاعل الثاني ثابت ونعوض قيم التجربة الأولى (التراكيز والسرعة) في قانون السرعة أعلاه ثم نعوض قيم التجربة الثانية (التراكيز والسرعة) في نفس قانون السرعة أعلاه.
  4. تقسم المعادلة ذات سرعة التفاعل الأكبر على الأخرى وتبسط المقدار لإيجاد قيمة α
  5. تكرر الخطوتين 2 و3 لإيجاد مرتبة المتفاعل الثاني (قيمة β )، ومرتبة المتفاعل الثالث (قيمة Y ) إن وجد.

الدرس: 5-3-1 تحديد مراتب التفاعل

عرف قانون سرعة التفاعل، ثم عبر عنه رياضياً؟

تتناسب سرعة التفاعل طردياً مع حاصل ضرب تراكيز المواد المتفاعلة وكل تركيز مرفوع إلى اس يمثل عدد مولاته في معادلة التفاعل الموزونة:

 Rate [R]α Rate =K[R]α

حيث أن:

  • R: مواد متفاعلة.
  • α: مرتبة المتفاعل.

جد قانون سرعة التفاعل العامة والمرتبة العامة للتفاعل العام الآتي: aA + BG + hH → pP؟

 Rate [A]α[G]β[H]γ Rate =K[A]α[G]β[H]γ

حيث أن: [A]، [H]، [G] هي التراكيز المولارية وγ,β,α هي مرتبة المتفاعل A, G, P على التوالي وأن K هو ثابت سرعة التفاعل.

أو كسر n=0,1,2,3, n=p+β+αالمرتبة العامة للتفاعل.

... , 0,1,2,3 = n = y + B + a n ه المرتبة العامة للتفاعل.

ما هي العلاقة بين مرتبة التفاعل ومراتب المتفاعلات وصيغة قانون السرعة؟

مثال

للتفاعل الغازي الآتي: A + B → C وجد بالتجربة أن قانون سرعته هو: [Rate = K [A] 2 [B،

جد مراتب المتفاعلات والمرتبة العامة للتفاعل؟

مرتبة المتفاعل A هي الثانية، ومرتبة المتفاعل B هي الأولى، والمرتبة العامة للتفاعل هي الثالثة.

إذا جعل تركيز A ثلاثة أمثاله وتركيز B ضعفه فكم ستزداد سرعة التفاعل؟

 Rate =K[A]2[B] Rate =K[3]2[2] Rate =K18

تزداد بمقدار 18 مرة.

س 16: حدد مراتب المتفاعلات والمرتبة العامة للتفاعل لكل من التفاعلات الآتية:

المتفاعل:

CH3CHO(g)→ CH4(g) + CO(g)

Rate = K[CH3CHO(g)]3/2

H2O2(aq) + 3I-(aq) + 2H+(aq)→I3-(aq) + 2H2O(l)

Rate = K[H2O2] [I-]

2NO(g) + Cl2(g)→ 2NOCl

Rate = K[NO]2 [ Cl2]

المرتبة العامة للتفاعل مرتبته المتفاعل 2 مرتبته مرتبته المتفاعل 1
3/2 3/2 CH3CHO a
2 1 I- 1 H2O2 b
3 1 Cl2 2 NO c

كيف يمكن تحديد مراتب المتفاعلات لأي تفاعل كيميائي؟

  1. يمكن إیجاد مراتب المتفاعلات تجريبياً من خلال إجراء عدد من التجارب العملية يتم فيها تغيير تركيز أحد المواد المتفاعلة وإبقاء تراكيز المواد المتفاعلة الأخرى ثابتة، وتكرر العملية لبقية المواد المتفاعلة، وتقاس سرعة التفاعل في كل مرة، وعندها سوف نحصل على عدة قيم من التراكيز يقابلها عدة قيم من سرعة التفاعل ولإيجاد مرتبة المتفاعل الأول (قيمة a) نتبع ما يلي:
  2. تكتب قانون سرعة التفاعل العام للتفاعل بدلالة تراكيز المتفاعلات.
  3. نختار تجربتين يكون فيهما تركيز المتفاعل الثاني ثابت ونعوض قيم التجربة الأولى (التراكيز والسرعة) في قانون السرعة أعلاه ثم نعوض قيم التجربة الثانية (التراكيز والسرعة) في نفس قانون السرعة أعلاه.
  4. تقسم المعادلة ذات سرعة التفاعل الأكبر على الأخرى وتبسط المقدار لإيجاد قيمة α
  5. تكرر الخطوتين 2 و3 لإيجاد مرتبة المتفاعل الثاني (قيمة β)، ومرتبة المتفاعل الثالث (قيمة Y) إن وجد.

التفاعل الآتي:

2NO₂ + 2H2→N2+2H2o

ومن نتائج الجدول التالي:

rate mol/L.s [NO₂] [H2] Exp
3 5 2.5 1
9 15 2.5 2
36 15 10 3

جد مراتب التفاعل والمرتبة العامة للتفاعل ثم استنتج قانون سرعة التفاعل؟

خطوات الحل:

تكتب قانون سرعة التفاعل العام:

 Rate =K[NO]αH2β

لإيجاد قيمة α نختار تجربة يكون فيها تركيز [H2] ثابت وهما تجربة 1 و2 ونعوض قيمهما في قانون السرعة أعلاه:

3=K[5]α[2.5]β  ---(1)9=K[15]α[2.5]β---(2)

نقسم معادلة 2 على معادلة 1:

93=K(15)α(2.5)βK(5)α(2.5)β3=3αα=1

لإيجاد قيمة β نختار تجربة يكون فيها تركيز [H2] ثابت وهما تجربة 2 و3 ونعوض قيمهما في قانون السرعة أعلاه:

9=K[15]α[2.5]β---(2)36=K[15]α[10]β---(3)

نقسم المعادلة 3 على المعادلة 2:

369=K(15)α(10)βK(15)α(2.5)β4=4ββ=1

مرتبة التفاعل هي الثانية: n=α+βn=1+1n=2

قانون سرعة التفاعل:  Rate =K[NO]H2 g  Rate =K[NO]1H21