Phản ứng thực tế xảy ra theo cơ chế hai bước: A ⇌ I (bước thuận nghịch nhanh đạt cân bằng), sau đó I → P (bước chậm, bậc một theo I).
a) Viết biểu thức tốc độ sơ cấp theo [A] bằng cách sử dụng hằng số cân bằng của bước đầu và hằng số tốc độ bước chậm.
b) Nếu ban đầu [A]0 = 0,100 M, cân bằng của bước nhanh có K = 0,020 M−1 và hằng số bước chậm k2 = 1,0×10−3 s−1, tính vận tốc ban đầu v0.

Question

Timi · Accepted Answer

Để giải bài toán này, ta sẽ thực hiện theo từng phần:

### a) Viết biểu thức tốc độ sơ cấp theo [A].

1. **Xác định các bước phản ứng:**
   - Bước 1: A ⇌ I (cân bằng nhanh)
   - Bước 2: I → P (bước chậm)

2. **Biểu thức hằng số cân bằng K cho bước 1:**
   $$
   K = \frac{[I]}{[A]}
   $$
   Trong đó, [I] và [A] là nồng độ cân bằng của I và A.

3. **Biểu thức tốc độ cho bước chậm:**
   Tốc độ phản ứng bước chậm:
   $$
   v = k_2[I]
   $$
   Với k2 là hằng số tốc độ cho bước chậm.

4. **Tính [I] theo [A]:**
   Từ biểu thức hằng số cân bằng:
   $$
   [I] = K[A]
   $$

5. **Thay vào biểu thức tốc độ:**
   $$
   v = k_2 [I] = k_2 K[A]
   $$

Vậy biểu thức tốc độ sơ cấp theo [A] là:
$$
v = k_2 K[A]
$$

### b) Tính vận tốc ban đầu $v_0$.

1. **Các giá trị đã cho:**
   - $[A]_0 = 0,100 M$
   - $K = 0,020 M^{-1}$
   - $k_2 = 1,0 \times 10^{-3} s^{-1}$

2. **Tính vận tốc ban đầu:**
   Áp dụng công thức đã tìm được:
   $$
   v_0 = k_2 K [A]_0
   $$
   Thay các giá trị vào:
   $$
   v_0 = (1,0 \times 10^{-3} s^{-1})(0,020 M^{-1})(0,100 M)
   $$

3. **Tính toán:**
   $$
   v_0 = 1,0 \times 10^{-3} \times 0,020 \times 0,100 = 2,0 \times 10^{-6} \, M/s
   $$

### Kết luận:
Vận tốc ban đầu $v_0$ là $2,0 \times 10^{-6} \, M/s$.

Phản ứng thực tế xảy ra theo cơ chế hai bước: A ⇌ I (bước thuận nghịch nhanh đạt cân bằng), sau đó I → P (bước chậm, bậc một theo I). a) Viết biểu thức tốc độ sơ cấp theo [A] bằng cách sử dụng hằng số...