Springen naar inhoud

[scheikunde] Kinetiekvraagje


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Chemist

    Chemist


  • >25 berichten
  • 89 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 08 december 2007 - 22:15

Veronderstel de reactie A + B --> C (welke in meerdere stappen verloopt).

Stel dat deze reactie verloopt volgens een 3e orde, met snelheidsvergelijking: v = [A]2 x B.

Volgens de docent zou er dan ergens in het reactiemechanisme een intermediair moeten voorkomen welke 2 A's en één B bevat (je hebt een 3e orde, dus "ze" moeten er alledrie inzitten).

Zou dit dan een mogelijk reactiemechanisme kunnen zijn?

snel: A + B <--> D
langzaam: D + A --> X
snel: X --> C

Dus korter: 2A + B --> X. 2 moleculen A botsen met één molecuul B en vormen dan als ik het goed heb een intermediair molecuul met daarin 2 A's en een B? Want dan heb je dat drie moleculen (A + B en A) bij elkaar moeten komen alvorens er verder gereageerd kan worden.

Wilde even controleren of mijn theorie klopt.

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Napoleon1981

    Napoleon1981


  • >1k berichten
  • 2399 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 december 2007 - 00:49

Ok je rate constant is altijd een weergave van de rate limiterende stap. In de rate limiterende stap zijn dus inderdaad 2 A en 1B molecuul betrokken.

Voor je reactie mechanisme heb je geen bewijs. Ik zou het zeker niet als 2 stappen opschrijven. Ik zou een intermediar maken waarbij alles in 1x een rol speelt.
Je redenering er onder klopt wel.

Veranderd door Napoleon1981, 09 december 2007 - 06:56


#3

Chemist

    Chemist


  • >25 berichten
  • 89 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 december 2007 - 11:25

OK, maar wat ik dus even niet snap: de totale reactievergelijking is A + B --> C; waarom reageert er dan 2A + B tot bijvoorbeeld X? Dit moet wel komen omdat het reactiemechanisme een meerstapsmechanisme is.
Daarom dacht ik dat bijvoorbeeld A + B in evenwicht is met D en dat D met een tweede A-molecuul doorreageert. Voor de snelheidsbepalende stap zijn dan dus een molecuul A + B (die D vormen) betrokken en een tweede molecuul A (in totaal dus: 2A + B).

Hoe zou jij dan een intermediair maken waarbij alles in 1x een rol speelt?

En ja, voor het reactiemechanisme heb je geen bewijs. Dat kan alleen experimenteel worden bepaald. Maar wat ik me dus afvraag is hoe 2A + B tezamen in één keer kunnen reageren als de totale reactie A + B --> C bedraagt. :P Wat ik heb gepost zou dus wel een mogelijk reactiemechanisme kunnen zijn?

#4

Fuzzwood

    Fuzzwood


  • >5k berichten
  • 11101 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 09 december 2007 - 13:38

Waarom niet gewoon:

2A + B --> X

X --> C + A

Netto: A + B --> C

#5

Napoleon1981

    Napoleon1981


  • >1k berichten
  • 2399 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 december 2007 - 17:41

Ik denk echt niet dat het 2 stappen zijn. Ik denk dat alle 3 een rol moeten spelen in de rate bepalende stap.

Als je snel een intermediar D vormt dan kun je dit niet meer meten. In de rate bepalende stap zie je dus alleen maar v= k[D][C] ---> 2e order.

Je zou bijvoorbeeld een polymerisatie reactie voorkunnen stellen, waarbij een monomeer met zichzelf reageert (2A). Misschien dat een 3e molecuul dan als zuur of base op kan treden en bijvoorbeeld een A molecuul protoneert of deprotoneert waardoor het reageren kan.

Nu zijn er 3 moleculen betrokken in 1 stap.

#6

Chemist

    Chemist


  • >25 berichten
  • 89 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 december 2007 - 19:16

OK, maar toch snap ik niet precies hoe ik het moet zien: je hebt een nettoreactie A + B --> C en er is toch een intermediair ergens betrokken in het mechanisme dat bestaat uit twee moleculen A en één molecuul B.
De docent had een soort van energiediagram getekend waarin 2A + B reageert tot X (als twee moleculen A botsen met één molecuul B krijg je dus een intermediair waarin ze alledrie voorkomen). X zou dan bijvoorbeeld verder kunnen reageren tot C.

Als ik het goed heb hoef je dus niet per se te beginnen met één molecuul A dat met één molecuul B reageert. Maar als het volgende mechanisme zou gelden (waarbij je dus begint met 2A en niet met één A), dan moet je die A toch ergens weer kwijtraken?

2A + B --> X
X --> C

:-s

#7

Napoleon1981

    Napoleon1981


  • >1k berichten
  • 2399 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 09 december 2007 - 20:57

Waarom moet je A kwijtraken?

#8

Chemist

    Chemist


  • >25 berichten
  • 89 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 10 december 2007 - 15:42

De nettoreactie bedraagt toch A + B --> C? (Ik zal wel wat over het hoofd zien of het niet helemaal begrijpen...)

OK, ik zal proberen aan te geven wat ik niet helemaal snap:
De totaalreactie bedraagt dus A + B --> C. De reactiesnelheidsvergelijking: v = k · [A]2 · [B].
Geef een mogelijk reactiemechanisme.

Een reactiemechanisme kan natuurlijk alleen experimenteel bepaald worden. Wel moet er in het mechanisme een intermediair voorkomen dat bestaat uit 2 A's en 1 B. Hoe kun je dit uitleggen als de overall-reactie A + B --> C is?

Veranderd door Chemist, 10 december 2007 - 15:48


#9

Napoleon1981

    Napoleon1981


  • >1k berichten
  • 2399 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 10 december 2007 - 17:29

Ah ok.

Nou ik zou het dan zo zeggen. 1 molecuul A kan bijvoorbeeld een ander molecuul A deprotoneren het gedeprotoneerde molecuul kan reageren met B. Dit alles moet in 1 stap gebeuren, anders zie je namelijk niet v=[A][A][B]

In dit geval eindig je dus met C waarin 1 molecuul A en 1 molecuul B zit.

#10

Chemist

    Chemist


  • >25 berichten
  • 89 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 10 december 2007 - 18:38

OK, duidelijk. v = k · [A]2 · [B] geeft aan dat het een reactie van de 3e orde is. Betekent dit nu per definitie dat de reactie ook in 3 stappen zal verlopen? Dat hoeft niet per se toch?

Want als 1 molecuul A een ander molecuul A deprotoneert zodat het kan reageren met B tot C, dan verloopt de reactie (als ik het goed heb) niet in 3 stappen, maar in 2 stappen.

Ander voorbeeld:

langzaam: 2A + B --> X
snel: X --> C

... verloopt ook in twee stappen (maar de eerste stap is dus de snelheidsbepalende stap die de orde van de reactie bepaalt).

Nog een (zelfverzonnen) voorbeeld:

langzaam: 2A + B --> W
snel: W --> X
snel: X + Y --> Z
snel: Z --> C

... verloopt in 4 stappen, maar is toch van de 3e orde dan?

Dus (als ik het goed heb) heeft de orde van de reactie niets te maken met in hoeveel stappen die reactie verloopt. De snelheidsbepalende stap is de langzaamste stap en die bepaalt de orde? Toch? :D

Veranderd door Chemist, 10 december 2007 - 18:40


#11

Napoleon1981

    Napoleon1981


  • >1k berichten
  • 2399 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 10 december 2007 - 20:14

Precies het zegt alleen wat over de snelheidsbepalende stap. Een reactie kan 3e orde zijn en in 1 stap of 100 stappen verlopen. De orde zegt helemaal niks over de hoeveelheid stappen. Alleen de afhankelijkheid van de reactiesnelheid op de concentratie van de desbetreffen de componenten is weergegeven.

Nog een opmerking niet alles hoeft via een intermedair te verlopen. Sommige reactie hebben een transitie staat en verlopen gewoon in 1 stap.

Want als 1 molecuul A een ander molecuul A deprotoneert zodat het kan reageren met B tot C, dan verloopt de reactie (als ik het goed heb) niet in 3 stappen, maar in 2 stappen.


Dit kan ook 1 stap zijn, en dit is ook 1 stap namelijk de snelheidsbepalende stap.

Ik heb ff gegoogled naar een goed voorbeeld maar ik kan het zo even niet vinden. Volgens mij gebeurt bromonatie aan een alkeen ook zo. Het ene broom molecuul helpt het andere bij de aanval op de dubbele binding.

#12

Chemist

    Chemist


  • >25 berichten
  • 89 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 12 december 2007 - 17:57

OK, bedankt! :)





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures