Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Кинетические уравнения реакций различных порядков




1. Реакции первого порядка.

К этим реакциям относятся реакции изомеризации, термического разложения веществ, реакции радиоактивного распада и многие бимолекулярные реакции при условии, что концентрация одного из реагирующих веществ поддерживается постоянной.

Для реакции типа А → В скорость выражается уравнением:

V = - = К * СА (2.15)

Или разделив переменные

- = К * и проинтегрировав данное уравнение, получим:

- ln CA = K * τ + const

Значение const можно определить из начальных условий. При τ = 0 концентрация вещества А в данный момент (СА) будет равна концентрации вещества А в начальный момент времени (СО,А). Следовательно, const = - ln CО,A В этом случае

- ln CA = К * τ - ln CО,А

Или

- ln CA + ln CО,А = К * τ

Из полученного выражения

К = (2.16)

Это уравнение называется уравнением реакции первого порядка. Оно дает возможность вычислить концентрацию реагирующего вещества в любой момент времени по известной величине константы скорости или, наоборот, найти константу скорости реакции при заданной температуре путем определения концентрации в любой момент времени.

Если через Сх обозначить уменьшение концентрации исходного вещества к моменту времени τ, то уравнению можно придать вид:

К = (2.17)

Для характеристики скорости реакции первого порядка наряду с константой скорости часто пользуются величиной, называемой периодом полураспада (τ1/2), то есть временем, необходимым для того, чтобы прореагировало половина взятого вещества. Принимая , из уравнения (2.16) находим:

К = или = 0,693/К (2.18)

Из уравнения видно, что время полураспада для реакции первого порядка не зависит от количества вещества.

Следует также отметить, что константа скорости в уравнениях первого порядка имеет размерность обратного времени [K] = С-1, мин-1

2. Реакции второго порядка.

К ним принадлежит большинство бимолекулярных реакций и некоторые тримолекулярные. Реакции второго порядка можно представить схемой А + В → продукты реакции.

Скорость такой реакции определяется уравнением:

V = - = К * СА * СВ

Где СА и СВ – концентрации реагирующих веществ в момент времени τ.

Рассмотрим простейший случай, когда концентрации двух реагирующих веществ одинаковы, тогда

- = К * С2 (2.20)

Разделить переменные и проинтегрировав уравнение

-2 * dc = ) получим

const (2.21)

При τ = 0, С = Со, const = , тогда - = Кτ или

К = ( - ) = () (2.22)

Заменив С на Со - Сх, получим:

К = () = () (2.23)

При условии СА ≠ СВ уравнение скорости реакции в дифференциальной форме имеет вид:

- = К * СА * СВ = К (СО,А - СХ)(СО,В - СХ)

Разделив переменные

= - К * dτ и проинтегрировав, получим:

К = ln (2.24)

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-03-27; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 709 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Вы никогда не пересечете океан, если не наберетесь мужества потерять берег из виду. © Христофор Колумб
==> читать все изречения...

2294 - | 2115 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.009 с.