Химическая кинетика в курсе неорганической химии. Гончаров Е.Г - 5 стр.

UptoLike

3
äëÿ âîäîðîäà. Èç ãðàôèêà âèäíî, ÷òî ïî ìåðå ïðîòåêàíèÿ ðåàêöèè êðóòèçíà
êðèâîé ñíèæàåòñÿ, î ÷åì ìîæíî ñóäèòü ïî óìåíüøåíèþ âåëè÷èíû óãëîâ,
îáðàçîâàííûõ ñîîòâåòñòâóþùèìè êàñàòåëüíûìè (α
2
< α
1
).  òî÷êå τ
3
óãîë
íàêëîíà ñòàíîâèòñÿ ðàâíûì íóëþ, ñëåäîâàòåëüíî êîíöåíòðàöèÿ âîäîðîäà
ïåðåñòàåò èçìåíÿòüñÿ âî âðåìåíè, ò.å. íàñòóïàåò õèìè÷åñêîå ðàâíîâåñèå.
Ñëåäóåò òàêæå ïîìíèòü, ÷òî â äàííîì ñëó÷àå tgα èìååò îòðèöàòåëüíîå
çíà÷åíèå (óãîë α îáðàçîâàí êàñàòåëüíîé ñ îòðèöàòåëüíûì íàïðàâëåíèåì
àáñöèññû). Ïðè ýòîì çíàê ïðîèçâîäíîé â óðàâíåíèè V= – dC
À
/dτ òàêæå
îòðèöàòåëüíûé. Ïîýòîìó ñêîðîñòü ÿâëÿåòñÿ ïîëîæèòåëüíîé âåëè÷èíîé.
Ïðè âçàèìîäåéñòâèè íåñêîëüêèõ ðåàãåíòîâ çàâèñèìîñòü ñêîðîñòè ðåàê-
öèè îò êîíöåíòðàöèè êîìïîíåíòîâ îïðåäåëÿåòñÿ çàêîíîì äåéñòâèÿ ìàññ
óëüáåðã, Âààãå, 1864-1867ã.): «Èñòèííàÿ ñêîðîñòü õèìè÷åñêîé ðåàêöèè
ïðîïîðöèîíàëüíà ïðîèçâåäåíèþ êîíöåíòðàöèè ðåàãèðóþùèõ âåùåñòâ».
Òàê, äëÿ ðåàêöèè àÀ + â dD + åÅ çàêîí äåéñòâóþùèõ ìàññ ïðÿìîé
ðåàêöèè çàïèñûâàåòñÿ êàê υ = kC
A
a
C
â
Â
,
à äëÿ îáðàòíîé ðåàêöèè: υ = kC
D
d
C
E
e
.
Èç ïðèâåäåííûõ âûðàæåíèé ñëåäóåò, ÷òî ïîêàçàòåëè ñòåïåíè ïðè êîí-
öåíòðàöèÿõ ðåàãèðóþùèõ âåùåñòâ ñîîòâåòñòâóþò ñòåõèîìåòðè÷åñêèì
êîýôôèöèåíòàì óðàâíåíèÿ ðåàêöèè. Îäíàêî, â äàëüíåéøåì ìû óâèäèì,
÷òî ñîâïàäåíèå çíà÷åíèé ïîêàçàòåëåé ñòåïåíåé â çàêîíå äåéñòâóþùèõ ìàññ
è ñòåõèîìåòðè÷åñêèõ êîýôôèöèåíòîâ óðàâíåíèÿ ðåàêöèè ÿâëÿåòñÿ ðåä-
êèì ñëó÷àåì, êîãäà ðåàêöèÿ ïðîòåêàåò â îäíó ñòàäèþ. Äëÿ ìíîãîñòàäèé-
íûõ ðåàêöèé ïîêàçàòåëè ñòåïåíè ïðè êîíöåíòðàöèÿõ îòëè÷àþòñÿ îò ñòå-
õèîìåòðè÷åñêèõ êîýôôèöèåíòîâ îáùåãî (èíòåãðàëüíîãî) óðàâíåíèÿ õè-
ìè÷åñêîãî ïðîöåññà. Ñïîñîá èõ îïðåäåëåíèÿ áóäåò èçëîæåí íèæå.
Êîýôôèöèåíò ïðîïîðöèîíàëüíîñòè â çàêîíå äåéñòâóþùèõ ìàññ íàçû-
âàåòñÿ êîíñòàíòîé ñêîðîñòè, êîòîðàÿ âûðàæàåò ñêîðîñòü ïðè êîíöåíòðà-
öèÿõ ðåàãèðóþùèõ âåùåñòâ, ðàâíûõ 1 ìîëü/ë. Êîíñòàíòà ñêîðîñòè îïðå-
äåëÿåò ïðèðîäó äàííîé ðåàêöèè è îíà èñïîëüçóåòñÿ â óðàâíåíèè Àððåíè-
óñà (ñì. íèæå) êàê óäåëüíàÿ ñêîðîñòü, íå çàâèñÿùàÿ îò êîíöåíòðàöèè.
Òåïåðü ìîæíî îïðåäåëèòü ïîíÿòèÿ ìîëåêóëÿðíîñòè è ïîðÿäêà ðåàê-
öèè. Åñëè ïðîöåññ ïðîòåêàåò â îäíó ñòàäèþ, òî ÷èñëî âçàèìîäåéñòâóþ-
ùèõ ìîëåêóë îïðåäåëÿåò ìîëåêóëÿðíîñòü ðåàêöèè . Íàïðèìåð, ðåàêöèè
ðàçëîæåíèÿ îáû÷íî áûâàþò ìîíîìîëåêóëÿðíûìè, ò. ê. â ýëåìåíòàðíîì
àêòå ïðîöåññà ó÷àñòâóåò ëèøü îäíà ìîëåêóëà : J
2
(ã) > 2J (ã). Ñòîëêíîâåíèå
äâóõ ìîëåêóë ïðèâîäèò ê áèìîëåêóëÿðíûì ðåàêöèÿì è ò. ä. ×òîáû îïðå-
äåëèòü ìîëåêóëÿðíîñòü ðåàêöèè, íóæíî çíàòü åå ìåõàíèçì. Òðèìîëåêó-
ëÿðíûå ðåàêöèè îñóùåñòâëÿþòñÿ ÷ðåçâû÷àéíî ðåäêî, ò.ê. ñòîëêíîâåíèå â
äàííîé òî÷êå ñðàçó òðåõ ÷àñòèö ìàëîâåðîÿòíî.
�����������������������������������������������������������������������
������������������������������������������������������������������
��������������������������������������������α2 <α1�����������τ3�����
�������������������������������������������������������������������
����������������������������������������������������������������������
    ����������������������������������������������������������������
�����������������������������������������������������������������
����������� ���� ����� ����� ������������ �� ���������� V= – dC�/�τ� �����
�����������������������������������������������������������������
    ������������������������������������������������������������������
������������������������������������������������������������������
�����������������������������������������������������������������������
���������������� ������������� ������������� ������������ ���������
����� ���� �������� ��� �� ��� ↔ dD� �� ��� ������ ������������ ����� ������
�������������������������υ = kCAaC����������������������������υ = kCDdCEe.
    �����������������������������������������������������������������
����������� ������������ �������� �������������� �����������������
�������������� ���������� ��������� �������� �� ����������� ��� �������
����������������������������������������������������������������������
�� ������������������ �������������� ���������� �������� ��������� ����
��������������������������������������������������������������������
�������������������������������������������������������������������
��������������� �������������� ������� ���������������� ���������� ���
�������������������������������������������������������������
    ��������������������������������������������������������������
��������������������������������������������������������������������
�������������������������������������������������������������������
��������������������������������������������������������������������
�������������������������������������������������������������������
    ��������������������������������������������������������������
�������������������������������������������������������������������
�����������������������������������������������������������������
����������� ������� ������� ������������������� ��� ��� �� ������������
���������������������������������������������J2�������J������������������
���������������������������������������������������� ��������������
������� ��������������� ��������� ������ ������ ��� ���������� ����������
��������������������������������������������������������������������
��������������������������������������������

                                                                          �