Физическая химия. Часть II. Кинетика и катализ. Буланова А.В. - 13 стр.

UptoLike

Составители: 

Примерами необратимых реакций первого порядка являются все ре-
акции радиоактивного распада, реакции изомеризации молекул, разложе-
ние некоторых молекул в газовой фазе (N
2
O
5
, CH
3
OCH
3
, (CH
3
)
2
N
2
), некото-
рые реакции в растворе (инверсия сахарозы):
C
12
H
22
O
11
+ H
2
O 2C
6
H
12
O
6
,
гидролиз сложных эфиров в присутствии сильных кислот как катализаторов:
CH
3
COOC
2
H
5
+ H
2
O CH
3
COOH + C
2
H
5
OH.
Реакции, подобные рассмотренным в растворах, часто называют реак-
циями псевдопервого порядка из-за того, что в них истинный второй поря-
док снижен благодаря значительному избытку одного из реагентов (воды),
концентрация которого практически не меняется в ходе реакции и порядок
реакции вследствие этого равен порядку по одному из реагентов.
Реакции второго порядка
Для реакций второго порядка
А + В С + D.
В соответствии с основным постулатом химической кинетики запишем:
()(
dx
ka x b x
dt
ω= = ), (23)
где a и b – начальные концентрации A и B; x – текущая концентрация C
или D.
После математических преобразований получим:
1(
ln
() ()
ba x
k
ta b ab x
)
=
−−
(24)
Размерность константы скорости реакции второго порядка выражает-
ся обратным временем и обратной концентрацией. В зависимости от ис-
пользуемых единиц измерения времени (с, мин и т.п.) и концентраций
(моль/л, молекул/см
3
и т.п.) численные значения одних и тех же констант
скорости реакций второго порядка будут различаться иногда на много по-
рядков.
Рассмотрим случай, когда все начальные концентрации реагирующих
веществ одинаковы и равны:
1( )
(
da x a x
wk
Vdt V
)
=− =
. (25)
13