Nā nīnau hoʻohālike a me ke kūkākūkā ʻana o nā kaulike o ka helu pane a me ke kauoha pane
ʻO ka hoʻomaopopo ʻana a me ke aʻo ʻana i nā helu pane a me nā kauoha pane he ʻāpana koʻikoʻi ia o ke aʻo ʻana i nā kinetics kemika. Ma kēia ʻatikala, e kūkākūkā mākou i nā manaʻo kumu, e hōʻike i nā pilikia hoʻohālike, a e hōʻike i kahi kūkākūkā o nā hoʻohālikelike helu pane a me nā kauoha pane.
Hoʻolauna i ka helu pane a me ke kauoha pane
Ka helu o ka pane
ʻO ka wikiwiki o ka hopena ka wikiwiki o ka loli ʻana o ka nui o kahi reactant a huahana paha i kēlā me kēia manawa. Ma nā hoʻohālikelike wikiwiki, ʻike pinepine mākou i ke ʻano laulā penei:
\[ \text{rate} = k \cdot [A]^m \cdot [B]^n \]
Ma hea:
– ʻO \(\text{rate}\) ka wikiwiki o ka hopena.
– ʻO \(k\) ke kūpaʻa o ka wikiwiki o ka hopena.
– ʻO \([A]\) a me \([B]\) nā nui o nā mea hana A a me B.
– ʻO \(m\) a me \(n\) nā kauoha pane e pili ana iā A a me B.
Kauoha Hoʻihoʻi
Hōʻike ke kauoha hopena i ka nui o ka hopena o ka nui o kahi mea hana i ka wikiwiki o ka hopena. ʻO ke kauoha hopena holoʻokoʻa ka huina o nā kauoha o kēlā me kēia mea hana.
Nā nīnau hoʻohālike a me ke kūkākūkā ʻana o ka helu pane a me ke kauoha pane
Laʻana Nīnau 1
Nīnau:
Ua hāʻawi ʻia ka hopena ma waena o ka mea A a me ka mea B e ka hoʻohālikelike kemika:
\[ A + 2B \rightarrow C \]
Ua ʻike ʻia ʻo ka wikiwiki o ka hopena no kēia hopena:
\[ \kikokikona{helu} = k \cdot [A]^2 \cdot [B] \]
1. E hoʻoholo i ke kaʻina hana e pili ana iā A a me B.
2. E hoʻoholo i ke kaʻina holoʻokoʻa o ka hopena.
Kūkākūkā:
1. Mai ke kaulike helu \( \text{rate} = k \cdot [A]^2 \cdot [B] \), hiki iā mākou ke ʻike i kēia:
– ʻO ke kaʻina o ka hopena e pili ana iā A he 2 (no ka mea, ʻo ka exponent o \([A]\) he 2).
– ʻO ke kaʻina o ka hopena e pili ana iā B he 1 (no ka mea, ʻo ka exponent o \([B]\) he 1).
2. ʻO ke kauoha holoʻokoʻa o ka hopena ka huina o nā kauoha o kēlā me kēia mea hana:
– Huina kauoha = Kauoha A + Kauoha B = 2 + 1 = 3.
Laʻana Nīnau 2
Nīnau:
Mai kahi hoʻokolohua, ua loaʻa ka ʻikepili wikiwiki o ka hopena:
| [A] (mol/L) | [B] (mol/L) | Ka wikiwiki o ka pane ʻana (mol/L s) |
|————-|————-|————————–|
| 0.1 | 0.1 | 0.01 |
| 0.1 | 0.2 | 0.02 |
| 0.2 | 0.2 | 0.08 |
1. E hoʻoholo i ke kaʻina hana no nā mea hana A a me B.
2. E helu i ke kūpaʻa o ka wikiwiki o ka hopena (k).
Kūkākūkā:
1. No ka hoʻoholo ʻana i ke kaʻina o kahi hopena, pono mākou e nānā i ke ʻano o ka loli ʻana o ka wikiwiki o ka hopena ke hoʻololi ʻia ka nui o nā mea hana:
– E hoʻoholo i ke kaʻina hana e pili ana iā A:
E hoʻohālikelike i nā hoʻokolohua 2 a me 3:
– Piʻi ʻo \([A]\) mai 0.1 M a i 0.2 M (pālua), ʻoiai ʻo \([B]\) e mau ana he 0.2 M.
– Piʻi ka wikiwiki o ka hopena mai 0.02 mol/L s a i 0.08 mol/L s (ʻehā manawa).
Hiki ke hoʻoholo ʻia ke kauoha o ka hopena e pili ana iā A e ka hoohalike:
\[ \left(\frac{0.2}{0.1}\right)^m = \frac{0.08}{0.02} \]
\[ 2^m = 4 \]
\[ m = 2 \]
– E hoʻoholo i ke kaʻina hana e pili ana iā B:
E hoʻohālikelike i nā hoʻokolohua 1 a me 2:
– Piʻi ʻo \([B]\) mai 0.1 M a i 0.2 M (pālua), ʻoiai ʻo \([A]\) e mau ana he 0.1 M.
– Piʻi ka wikiwiki o ka hopena mai 0.01 mol/L s a i 0.02 mol/L s (pālua).
Hiki ke hoʻoholo ʻia ke kauoha o ka hopena e pili ana iā B e ka hoohalike:
\[ \left(\frac{0.2}{0.1}\right)^n = \frac{0.02}{0.01} \]
\[ 2^n = 2 \]
\[ n = 1 \]
2. E hoʻoholo i ke kūpaʻa o ka wikiwiki o ka hopena (k):
E hoʻohana i ka ʻikepili mai kekahi o nā hoʻokolohua (no ka laʻana, ka hoʻokolohua 1):
\[ \kikokikona{helu} = k \cdot [A]^2 \cdot [B] \]
0.01 = k (0.1)^2 0.1
\[ 0.01 = k \cdot 0.001 \]
\[ k = \frac{0.01}{0.001} = 10 \, \text{L}^2/(\text{mol}^2 \cdot \text{s}) \]
Laʻana Nīnau 3
Nīnau:
Ua hahai ka hopena i ka hoʻohālikelike wikiwiki penei:
\[ \text{rate} = k \cdot [A]^{1/2} \cdot [B]^2 \]
Inā ʻo nā ʻano mua o A a me B he 0.36 M a me 0.2 M, kēlā me kēia, he aha ka wikiwiki o ka hopena ma kēia wahi inā \( k = 5 \, \text{L}^{5/2} / (\text{mol}^{5/2} \cdot \text{s}) \)?
Kūkākūkā:
E hoʻohana i ka hoʻohālikelike helu i hāʻawi ʻia:
\[ \text{rate} = k \cdot [A]^{1/2} \cdot [B]^2 \]
E hoʻokomo i nā waiwai i hāʻawi ʻia:
\[ \text{rate} = 5 \cdot (0.36)^{1/2} \cdot (0.2)^2 \]
E helu i ka waiwai o ka noʻonoʻo ʻana:
\[ (0.36)^{1/2} = 0.6 \]
\[ (0.2)^2 = 0.04 \]
I kēia manawa, e hoʻokomo i kēlā mau waiwai i loko o ka hoohalike:
\[ \text{rate} = 5 \cdot 0.6 \cdot 0.04 \]
\[ \text{rate} = 5 \cdot 0.024 \]
\[ \text{rate} = 0.12 \, \text{mol/L\ s} \]
ʻO ka wikiwiki o ka hopena ma kēia ʻano nui he 0.12 mol/L s.
Ka hopena
ʻO ke kaulike o ka wikiwiki o ka hopena a me ke kauoha o ka hopena he mau manaʻo koʻikoʻi ia i nā kinetics kemika. Ma ka hoʻomaopopo ʻana pehea e hoʻopilikia ai nā ʻano reactant i nā wikiwiki o ka hopena, hiki iā mākou ke helu i ka wikiwiki o kahi hopena a hoʻoholo i ke kūpaʻa o ka wikiwiki. Hāʻawi kēia ʻatikala i nā pilikia hoʻohālike a me nā hoʻonā e kōkua i ka hoʻomaopopo ʻana i kēia mau manaʻo. He mea nui ka hoʻomaopopo maikaʻi ʻana i kēia mau kumuhana no nā noi hana ma ka hale hana kemika a me nā kaʻina hana ʻoihana.
Me ka hoʻomaʻamaʻa pinepine a me ka nānā pono ʻana, hiki iā mākou ke hoʻomaopopo maikaʻi i ke ʻano o ka hoʻoholo ʻana i nā kauoha pane a hoʻohana i nā kaulike helu ma nā kūlana like ʻole. Hauʻoli ke aʻo ʻana!
