Kitle eylemi uygulamaları hukuku, örnekler

kitlesel eylem kanunu denge şartlarında ve homojen sistemlerde (çözeltiler veya gaz fazları) reaktiflerin aktif kütleleri ile ürünlerinki arasındaki mevcut ilişkiyi kurar. Norveçli bilim adamları C.M. tarafından formüle edildi. Dengenin dinamik olduğunu ve statik olmadığını kabul eden Guldberg ve P. Waage.

Neden dinamik? Çünkü direkt ve ters reaksiyonların hızı aynıdır. Aktif kütleler genellikle mol / L (molarite) olarak ifade edilir. Bu tür bir reaksiyon aşağıdaki gibi yazılabilir: aA + bB <=> cC + dD. Bu örnekte belirtilen denge için, tepkenler ve ürünler arasındaki ilişki, alt görüntünün denkleminde gösterilmektedir..

Sıcaklık değişmediği sürece, maddelerin başlangıçtaki konsantrasyonları ne olursa olsun, K daima sabittir. Burada A, B, C ve D, tepkenler ve ürünlerdir; a, b, c ve d ise stokiyometrik katsayılarıdır..

K'nin sayısal değeri, belirli bir sıcaklıktaki her reaksiyon için karakteristik bir sabittir. Yani, K, denge sabiti denilen şeydir..

Gösterim [] matematiksel ifadede konsantrasyonların mol / L cinsinden göründüğü, reaksiyon katsayısına eşit bir güce yükseltildiği anlamına gelir..

indeks

• 1 Kitle eylem yasası nedir??
  • 1.1 Denge sabitinin anlamı
• 2 Kimyasal denge
  • 2.1 Heterojen sistemlerde denge
  • 2.2 Denge ofsetleri
• Le Chatelier'in 3 Prensibi
• 4 uygulama
• 5 Kitle eylem yasası örnekleri
• 6 Farmakolojide kitlesel eylem yasası
• 7 Sınırlamalar
• 8 Kaynakça

Kitle eylem yasası nedir??

Daha önce belirtildiği gibi, kütle etkisi yasası, belirli bir reaksiyonun hızının, her bir türün konsantrasyonunun, katsayısına eşit bir güce yükseltildiği, reaktif türlerin konsantrasyonlarının ürünü ile doğrudan orantılı olduğunu ifade eder. kimyasal denklemde stokiyometrik.

Bu anlamda, genel denklemi aşağıda gösterilen, tersinir bir reaksiyonun olmasıyla daha iyi açıklanabilir:

aA + bB ↔ cC + dD

A ve B'nin reaktanları temsil ettiği ve C ve D olarak belirtilen maddelerin reaksiyonun ürünlerini temsil ettiği yerde. Ayrıca a, b, c ve d değerleri, sırasıyla A, B, C ve D'nin stokiyometrik katsayılarını temsil eder..

Önceki denklemden başlayarak, daha önce belirtilen ve aşağıdaki gibi gösterilen denge sabitini elde ediyoruz:

K = [C]^cA [D]^d/ [A]^için[B]^b

Denge sabiti K'nın eşit olduğu, payın, dengeli denklemde katsayılarına yükseltilmiş ürünlerin (sabit durumda) konsantrasyonlarının çarpımından oluştuğu ve denklemin benzer bir çarpımdan oluştuğu bir bölüme eşittir. fakat bunlara eşlik eden katsayıya yükselen reaktanlar arasında.

Denge sabitinin anlamı

Denge sabitini hesaplamak için denklemde, dengede bulunan türlerin konsantrasyonlarının, bunlar üzerinde veya sistemin ısısında herhangi bir değişiklik olmadığı sürece kullanılmalıdır..

Aynı şekilde, denge sabitinin değeri, dengede bir reaksiyonda tercih edilen anlam hakkında bilgi verir, yani reaksiyonun reaktanlara veya ürünlere karşı olumlu olup olmadığını gösterir..

Bu sabitin büyüklüğünün üniteden (K "1) çok daha büyük olması durumunda, denge sağa doğru eğilir ve ürünler kullanılır, bu sabitin büyüklüğü birimden çok daha küçükse (K "1), denge sola yatırılacak ve reaktanları lehine çevirecek.

Ayrıca, konvansiyonel olarak, okun sol tarafındaki maddelerin tepkenler ve sağ taraftaki ürünlerin de ürünler olduğu belirtilmesine rağmen, tepkimeye giren tepkenlerin tepkimeye girmesi biraz kafa karıştırıcı olabilir. Tepkideki ürünler ters yönde ve tam tersi olur.

Kimyasal denge

Genellikle reaksiyonlar, başlangıçtaki maddelerin miktarlarıyla oluşturulan ürünlerin miktarları arasında bir dengeye ulaşır. Bu denge, reaksiyona katılan maddelerden birinin arttırılması veya azaltılması suretiyle de değiştirilebilir..

Çözünmüş bir maddenin ayrışmasında benzer bir olay meydana gelir: bir reaksiyon sırasında, başlangıçtaki maddelerin kaybolması ve ürünlerin değişken hızda oluşumu deneysel olarak gözlemlenebilir..

Bir tepkimenin hızı büyük ölçüde sıcaklığa ve tepkenlerin konsantrasyonunun değişen derecelerine bağlıdır. Aslında, bu faktörler özellikle kimyasal kinetik ile incelenmiştir..

Bununla birlikte, bu denge statik değildir, ancak doğrudan bir reaksiyonun ve bir tersinin bir arada bulunmasından kaynaklanmaktadır..

Doğrudan reaksiyonda (->) ürünler oluşur, ters reaksiyonda (<-) estos vuelven a originar las sustancias iniciales.

Yukarıdakiler yukarıda belirtilen dinamik denge olarak bilinen şeyi oluşturur..

Heterojen sistemlerde denge

Heterojen sistemlerde - yani, birkaç faz tarafından oluşturulanlarda - katı maddelerin konsantrasyonları, K için matematiksel ifadeyi ihmal ederek, sabit kabul edilebilir.

CaCO₃(S) <=> CaO (lar) + CO₂(G)

Dolayısıyla, kalsiyum karbonatın ayrışma dengesinde, kütlesinden bağımsız olarak konsantrasyonu ve elde edilen oksidin konsantrasyonu sabit olarak kabul edilebilir..

Denge kaymaları

Denge sabitinin sayısal değeri, bir reaksiyonun ürün oluşumunu destekleyip desteklemediğini belirler. K, 1'den büyük olduğunda, dengedeki sistem reaktiflerden daha yüksek bir ürün konsantrasyonuna sahip olacaktır ve K, 1'den düşükse, bunun tersi meydana gelir: dengede, ürünlerde olduğundan daha yüksek bir reaktif konsantrasyonu olacaktır..

Le Chatelier'in Başlangıcı

Konsantrasyon, sıcaklık ve basınçtaki değişikliklerin etkisi reaksiyonun hızını değiştirebilir.

Örneğin, eğer bir reaksiyon gaz halinde ürünler oluşursa, sistemdeki basınçtaki bir artış reaksiyonun zıt yönde ilerlemesine neden olur (reaktanlara doğru).

Genel olarak, iyonlar arasında gerçekleştirilen inorganik reaksiyonlar çok hızlıdır, organik olanlar ise çok daha düşük hızlara sahiptir..

Bir reaksiyon ısı üretirse, dış sıcaklıktaki bir artış ters yönde endotermik olduğu için (ısıyı emer) ters yönde yönlendirir..

Benzer şekilde, bir sistem içindeki reaktiflerden birinde bir fazlalığa neden olması durumunda, diğer maddeler bu değişikliği mümkün olduğu kadar etkisiz hale getirmek için ürünler oluşturacaktır..

Sonuç olarak, denge reaksiyon hızını artırarak bir yönden diğerine hareket eder, böylece K değeri sabit kalır.

Tüm bu dış etkiler ve onları önlemeye verilen denge tepkisi, Le Chatelier prensibi olarak bilinir..

uygulamaları

Muazzam faydalarına rağmen, bu yasa teklif edildiğinde bilimsel toplulukta istenen etkiye veya alaka düzeyine sahip değildi.

Bununla birlikte, yirminci yüzyıldan itibaren, İngiliz bilim adamları William Esson ve Vernon Harcourt'un ilan edildikten birkaç on yıl sonra geri aldıkları için ün kazanmıştır..

Kitlesel eylem yasasının zaman içinde birçok uygulaması olmuştur, bu yüzden bazıları aşağıda belirtilmiştir:

• Konsantrasyonlar yerine aktiviteler şeklinde formüle edildiğinde, bir çözeltide reaktiflerin ideal davranışının sapmalarını, termodinamik ile tutarlı olduğu sürece belirlemek yararlıdır..
• Bir reaksiyon denge durumuna yaklaştığında, net reaksiyon hızı ile bir reaksiyonun anlık Gibbs serbest enerjisi arasındaki ilişki tahmin edilebilir..
• Ayrıntılı denge ilkesiyle birleştirildiğinde, genel olarak, bu yasa, termodinamik, faaliyetlerin ve denge durumundaki sabitin yanı sıra, bunlar ve sonuçtaki hız sabitleri arasındaki ilişkiye göre sonuç değerlerini öngörmektedir. Tepkimeye tam tersi yönde tepkiler.
• Reaksiyonlar temel tipte olduğunda, bu kanunu uygularken, belirli bir kimyasal reaksiyon için uygun denge denklemi ve hızının ifadeleri elde edilir..

Kitlesel eylem yasası örnekleri

-Çözelti halindeki iyonlar arasında geri dönüşümsüz bir reaksiyon çalışırken, bu kanunun genel ifadesi, türlerin iyon gücü ile sabit hız arasındaki mevcut ilişkiyi kuran Brönsted-Bjerrum'un formülasyonuna yol açar..

-Seyreltilmiş ideal çözeltilerde veya gaz halinde toplanma halinde gerçekleştirilen reaksiyonları analiz ederken, orijinal kanunun genel ifadesi elde edilir (80'lerin on yılı).

-Evrensel özelliklere sahip olduğundan, bu yasanın genel ifadesi, onu termodinamiğin bir parçası olarak görmek yerine kinetiğin bir parçası olarak kullanılabilir..

-Elektronikte kullanıldığı zaman, bu yasa, deliklerin yoğunluğu ile verilen bir yüzeyin elektronları arasındaki çarpımın, malzemenin kendisine verilen takviyeden bağımsız olarak, sabit durumda sabit bir büyüklüğe sahip olduğunu belirlemek için kullanılır..

-Avcıların avlanma öncesi ilişkisinin avcılarla avlanma arasındaki ilişkiyle kesin bir orantı gösterdiğini varsayarak avcılarla av arasında var olan dinamikleri tanımlamak için bu kanunun kullanıldığı yaygın olarak bilinmektedir..

-Sağlık çalışmaları alanında, bu yasa, insan davranışının belirli faktörlerini, politik ve sosyal bakış açılarından tanımlamak için bile uygulanabilir..

Farmakolojide kitlesel eylem yasası

D'nin ilaç olduğu ve R'nin üzerinde etki yaptığı reseptör olduğu varsayılarak, her ikisi de farmakolojik etkiden sorumlu olan DR kompleksinin ortaya çıkması için tepki gösterir:

K = [DR] / [D] [R]

K ayrışma sabitidir. İlacın reseptör üzerinde etkili olduğu doğrudan bir reaksiyon vardır ve bir başka DR kompleksi orijinal bileşiklere ayrışır. Her reaksiyonun kendi hızı vardır, sadece dengede eşit, K'yi tatmin eder..

Kütle yasasını harfe yorumlayarak, D konsantrasyonu arttıkça, DR kompleksi konsantrasyonu artar.

Bununla birlikte, toplam alıcılar Rt'nin fiziksel bir sınırı vardır, bu nedenle mevcut tüm D için sınırsız miktarda R yoktur. Benzer şekilde, farmakoloji alanındaki deneysel çalışmalar, bu alandaki kitle yasası için aşağıdaki kısıtlamaları bulmuştur:

- R-D bağlantısının geri dönüşümlü olduğunu varsayalım, çoğu durumda gerçekten.

- R-D bağı, yapısal olarak iki bileşenden birini (ilaç ya da alıcı) değiştirebilir;.

- Ek olarak, kitle hukuku, birden fazla aracının DR'nin oluşumuna müdahale ettiği reaksiyonlardan önce de geçerlidir..

sınırlamaları

Kütle hareket yasası, her kimyasal tepkimenin temel olduğunu varsayar; Başka bir deyişle, molekülerliğin, katılan her tür için ilgili reaksiyon sırası ile aynı olduğu.

Burada stokiyometrik katsayılar a, b, c ve d, reaksiyon mekanizmasına müdahale eden moleküllerin sayısı olarak kabul edilir. Bununla birlikte, küresel bir reaksiyonda bunlar mutlaka siparişinizle çakışmaz.

Örneğin, A + bB'ye reaksiyon için <=> cC + dD:

Doğrudan ve ters reaksiyonlar için hız ifadesi:

k₁= [A]^için[B]^b

k₂= [C]^cA [D]^d

Bu, yalnızca temel reaksiyonlar için geçerlidir, çünkü küresel reaksiyonlar için, stokiyometrik katsayılar doğru olmasına rağmen, bunlar her zaman reaksiyon emirleri değildir. Direkt reaksiyon durumunda, ikincisi şöyle olabilir:

k₁= [A]^w[B]^z

Sözü geçen ifadede w ve z, A ve B türleri için gerçek reaksiyon düzenleri olacaktır..

referanslar

1. Jeffrey Aronson. (19 Kasım 2015). Yaşam Yasası: Guldberg ve Waage'in Kitle Eylem Yasası. 10 Mayıs 2018’de, ondan alındı, cebm.net
2. ScienceHQ. (2018). Kitle eylem kanunu. 10 Mayıs 2018 tarihinde, şu kaynaktan alındı: sciencehq.com
3. askiitans. (2018). Kütle Eylem Yasası ve Denge Sabiti. 10 Mayıs 2018 tarihinde, askiitians.com sitesinden alındı.
4. Salvat Bilimler Ansiklopedisi. (1968). Kimya. Cilt 9, Salvat S.A. baskıların Pamplona, ​​İspanya. P 13-16.
5. Walter J. Moore. (1963). Fiziksel Kimya içinde Termodinamik ve kimyasal denge. (Dördüncü basım). Longmans. P 169.
6. Alex Yartsev (2018). Farmakodinamikte Kütle Eylem Yasası. 10 Mayıs 2018'de alındı, derangedphysiology.com