A felesleges koncentrációk módszere - stadopedia
A reakciósorrend meghatározásának problémája a legegyszerűbb és pontosabb megoldás, ha a reakciósebesség a reagensek közül csak egynek a koncentrációjának függvényében állítható elő. Annak érdekében, hogy a reakció sebessége csak az egyik kiindulási anyag koncentrációjától függ, egy szokásos módszer a túlkoncentrációkra vonatkozik, amelyet a reakciók sorrendjének csökkentésére is használnak. Az Ostwald által javasolt módszer szerint egy sor kísérletet végzünk, amelyek mindegyikében csak az egyik kiindulási anyag koncentrációjának hatását vizsgáljuk a reakciósebességre. Ehhez az összes többi kiindulási anyagot az ilyen feleslegben veszik fel a vizsgált anyaghoz képest, így koncentrációjuk gyakorlatilag állandónak tekinthető. Határozza meg az egyes vizsgált anyagok reakciórendjét az alább felsoroltak egyikével. Ezután határozza meg a reakció teljes sorrendjét.
Tekintsük az n1-es sorrend hivatalosan egyszerű reakcióját az anyagban és az n2-on
Ennek a reakciónak a kiindulási anyagok koncentrációjára való függését expresszáljuk
A reakció teljes sorrendje megegyezik az egyes kiindulási anyagok reakciórendjének összegével:. Ha a reakció elemi vagy hivatalosan egyszerű, de eleget tesz az elemi reakció kinetikus egyenletének, akkor az anyag sorrendje megegyezik az egyenlet sztöchiometrikus együtthatóival, és a teljes sorrend egyenlő azok összegével.
A reakciót először olyan körülmények között végezzük, ahol a kiindulási anyag koncentrációja a koncentrációhoz viszonyítva túl nagy. Vagyis azt feltételezzük, hogy csak akkor lép fel az anyag koncentrációja, amikor a reakció folytatódik. és az anyag koncentrációja gyakorlatilag állandó marad, és konstans koefficienssel vezethető be. Ebben az esetben a (4.47) egyenlet a formát veszi fel
ahol az első komponens reakciójának sajátossága.
Ezután a reakciót az anyag feleslegével végezzük. Ezután megkapjuk az egyenletet
ahol a második komponens reakciójának sajátos rendje.
Ha meghatározzuk a reakció sorrendjét a kiindulási anyag tekintetében, meghatározhatjuk a reakció teljes sorrendjét, majd a reakciósebesség állandóját
Az adott anyagra vonatkozó reakció sorrendjének meghatározására szolgáló módszerek differenciálissá és integrálissá vannak osztva attól függően, hogy integrált vagy differenciál-kinetikus egyenleteket alkalmaznak-e a reagensek koncentrációjának függvényében a kísérleti adatok feldolgozására.