Ardışık Basit Reaksiyonlar

S o r u

\rm [A] \; \buildrel k_a \over \rightarrow \; I \; \buildrel k_b \over \rightarrow \; P

Reaksiyonunda A maddesinin başlangıç konsantrasyonu mol L^-1 olup, ortamda I ve P bulunmamaktadır. Birinci adımdaki k_a hız sabitinin büyüklüğü dak.^-1 ve ikinci adımdaki k_b hız sabitinin büyüklüğü dak.^-1 olduğuna göre;

(a). dakika boyunca türlerin değişimlerinin grafiğini çiziniz.

(b). Reaksiyon sırasında I nın konsatrasyon değişimi için ne söyleyebilirsiniz.

(c). I nın maksimum konsantrasyona ulaştığı değeri hesaplayarak grafik ile karşılaştırınız.

Verileri Göster

H e s a p l a m a l a r

(a). t anında ortamdaki türlerin konsantrasyonları;

\rm [A]=[A]_oe^{-k_at}

\rm [I]={ k_a\over k_b - k_a} \big( e^{-k_at} - e^{-k_bt} \big)[A]_o

\rm [P]= \Big( 1 + { k_ae^{ -k_bt } - k_be^{ -k_at } \over k_b - k_a } \Big)[A]_o

eşitliğinden hesaplanabilir. Ara ürünün maksimum olduğu zaman ise;

\rm t_{max}= {1 \over k_a -k_b } ln { k_a\over k_b}

eşitliğinden hesaplanır.

(c). I nın maksimum konsantrasyona ulaştığı zaman

\rm t_{max}= {1 \over k_a -k_b } ln { k_a\over k_b}

\rm t_{max}= {1 \over (0.04 \; dak.^{-1} ) -(0.12 \; dak.^{-1} ) } ln { (0.04 \; dak.^{-1} ) \over (0.12 \; dak^{-1} )}=13.73 \; dak.