Das Reaktionsgeschwindigkeitsgesetz in der Chemie

Übung 4

    

Die Rekombination von Iodatomen in der Gasphase in Gegenwart von Argon folgt der Gleichung: $2I(g)$ $+$ $Ar(g)$ $\longrightarrow$ $I_2(g)$ $+$ $Ar(g)$ Hier sind experimentelle Ergebnisse für die Bildungsrate von $ I_2 $ (in $ \frac{mol}{L \cdot s}$) als Funktion der Anfangskonzentrationen der Reagenzien( in $\frac{mol}{L})$:

$[I(g)]$$[Ar(g)]$$v_{I_2}$
$1,0\cdot 10^{-5}$$1,0\cdot 10^{-3}$$8,7\cdot 10^{-4}$
$2,0\cdot 10^{-5}$$1,0\cdot 10^{-3}$$3,48\cdot 10^{-3}$
$2,0\cdot 10^{-5}$$5,0\cdot 10^{-3}$$1,74\cdot 10^{-2}$

Das Gesetz der Reaktionsgeschwindigkeit festlegen: Was kann man über Ordnungen sagen ?

- Da ja der Koeffizient von $I_2$ = $1$, hat man: $v_r$ $=$ $\frac{\Delta [I_2]}{1\cdot \Delta t}$ $=$ $\frac{\Delta [I_2]}{\Delta t}$ $=$ $v_{I_2}$ - Gesetz der Reaktionsgeschwindigkeit $v_r=k[I(g)]^{\alpha}[Ar]^{\beta}$ ergibt: (1) $8,7\cdot 10^{-4}$ $=$ $k(1,0\cdot 10^{-5})^{\alpha}(1,0\cdot 10^{-3})^{\beta}$ (2) $3,48\cdot 10^{-3}$ $=$ $k(2,0\cdot 10^{-5})^{\alpha}(1,0\cdot 10^{-3})^{\beta}$ (3) $1,74\cdot 10^{-2}$ $=$ $k(2,0\cdot 10^{-5})^{\alpha}(5,0\cdot 10^{-3})^{\beta}$ Wenn man (2) durch (1) teilt: $4 = 2^{\alpha}$ $\alpha=2$ Wenn man (3) durch (2)teilt: $5 = 5^{\beta} $ $\beta=1$ In (1): $k=$ $\frac{8,7\cdot 10^{-4}}{(1,0\cdot 10^{-5})^2\cdot 1,0\cdot 10^{-3}}$ $ = $ $8,7\cdot 10^9 \frac{L^2}{mol^2\cdot s}$ Gesetz der Reaktionsgeschwindigkeit: $v_r$ $=$ $8,7\cdot 10^9[I(g)]^2[Ar(g)]$ Überall ist die Ordnung gleich der Molekularität!