问:
实验发现A(g)一B(2) + C(g)反应为简单级数反应。且t1/2与体系的 初浓度无关。
答:
这是一个简单级数反应,反应式为:A(g) + B(2) → C(g)
实验发现该反应符合以下条件:
1. t1/2与体系的初浓度无关:这说明反应为一级反应,反应速率仅与反应物浓度有关,与其初浓度无关。因为反应级数为1,所以反应速率常数k的大小决定了反应的半衰期t1/2。
2. 反应为简单级数反应:这说明反应物A、B和产物C均为惰性气体或惰性的分子或原子。如果有活性中间体参与,就不再是简单级数反应。
3. B的摩尔当量数为2:这说明反应中A与B的摩尔比为1:2,即反应式可以写为:
A + 2B → C
4. t1/2的值可以通过实验测定:可以采用实验追踪A、B或C的浓度变化,当浓度降到初始值的一半时,对应的时间间隔就是半衰期t1/2。
根据以上条件可以推断,该反应为一级反应,反应速率常数k的数值可以通过t1/2计算得到。实验需要确定的信息有反应物A、B和产物C的性质,A与B的初始浓度,以及在一定条件下测定的t1/2值。
理论上,如果能测定出A、B和C的浓度-时间曲线,结合动力学方程也可以计算出k的值,这需要采用更先进的分析检测手段如色谱等进行更加精确的浓度测定。通过k值还可以推算出活化能Ea和频率因子A的值。
所以,实验发现这是一个相对简单的一级反应系统,但结合理论可以对反应进行更深入研究。