إن فهم كيفية حساب معدلات الارتداد في ردود الفعل المعقدة أمر أساسي للمهندسين العاملين في العمليات الكيميائية، وهذه المادة تقدم أمثلة تدريجية لتوضيح العملية وتحسين مهارات التطبيق العملي.

أساسيات مصارف المقار

ويعد المعدل الثابت، الذي يُخصَّص بأنه k، عاملاً تناسبياً في قانون معدل التفاعل، ويتصل بمعدل التفاعل بتركيزات المتفاعلات، وبالنسبة للردات البسيطة، يحسب (ك) ، هو عامل مباشر، ولكن ردود الفعل المعقدة تتطلب تحليلاً أكثر تفصيلاً.

المثال 1: رد الفعل الجزئي

(ب) النظر في رد فعل يجمع بين ألف وباء في شكل منتجات: A + B ⁇ Products].

Rate = k [A][B]]

وإذا كانت التركيزات الأولية هي [ألف] = 0.5 ميم، [باء] = 0.3 ميم، والمعدل الأولي المقيس هو 0.045 م/م/م، فإن المعدل الثابت يحسب على أنه:

k = Rate/ ([A][B]) = 0.045 / (0.5 × 3) = 0.3 M]-1] -1]

المقتطف 2: التفاعل المعقد مع الخطوات المتعددة

وفيما يتعلق بالردود التي تنطوي على خطوات متعددة، يعتمد قانون المعدل العام على خطوة تحديد الأسعار، ويفترض أن ردود الفعل تمضي عبر:

الخطوة 1: ألف باء (التوازن الأوفر)

الخطوة 2: باء + جيم - ⁇ دال (الخطوة المنخفضة، الحد من المعدل)

ويستند قانون المعدل إلى الخطوة البطيئة:

Rate = k]2[B][C]]

وبما أن [باء] في توازن مع [ألف]، يمكن التعبير عنه على أنه:

[B] = K]eq [A]]

ويعطي استبدال قانون المعدل ما يلي:

Rate = k]2 K]eq [A][C]]

موجز خطوات الحساب

  • تحديد رد الفعل العام وآليته.
  • تحديد خطى تحديد المعدل
  • أكتب قانون المعدل المناسب استنادا إلى الخطوة.
  • استخدمي بيانات تجريبية لحلها لمعدل ثابت