Химическая кинетика в курсе неорганической химии. Гончаров Е.Г - 6 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

4
Êàê ïðàâèëî, õèìè÷åñêèå ðåàêöèè ïðîòåêàþò â íåñêîëüêî ñòàäèé è îá-
ùåå ñòåõèîìåòðè÷åñêîå óðàâíåíèå â òàêîì ñëó÷àå íè÷åãî íå ãîâîðèò ìåõà-
íèçìå è ìîëåêóëÿðíîñòè ïðîöåññà.  ýòîì ñëó÷àå ïðåäñòàâëåíèå î âåðîÿò-
íîì ìåõàíèçìå ïðîöåññà äàåò îïðåäåëåíèå ïîðÿäêà ðåàêöèè ïî îäíîìó èç
âçàèìîäåéñòâóþùèõ âåùåñòâ èëè ïî ñóììàðíîìó (èíòåãðàëüíîìó) ïîðÿä-
êó ðåàêöèè â öåëîì. Èòàê, ïîðÿäîê ðåàêöèè ïî äàííîìó êîìïîíåíòó ñîîò-
âåòñòâóåò ïîêàçàòåëþ ñòåïåíè ïðè åãî êîíöåíòðàöèè â êèíåòè÷åñêîì óðàâ-
íåíèè. Íàïðèìåð, â ðåàêöèè Í
2
+ J
2
= 2HJ çàâèñèìîñòü ñêîðîñòè îò êîíöåí-
òðàöèè çàïèñûâàåòñÿ êàê υ= k C
H
2
C
J
2
, ò.å. äàííàÿ ðåàêöèÿ áóäåò ïåðâîãî
ïîðÿäêà êàê ïî âîäîðîäó, òàê è ïî éîäó (ïîêàçàòåëè ñòåïåíè ïðè èõ êîíöåí-
òðàöèÿõ ðàâíû åäèíèöå). Îáùèé (ñóììàðíûé) ïîðÿäîê ðåàêöèè ðàâåí äâóì
(ñóììà ïîêàçàòåëåé ñòåïåíåé ïðè êîíöåíòðàöèÿõ âîäîðîäà è éîäà).
Åñëè áû äàííàÿ ðåàêöèÿ áûëà îäíîñòàäèéíîé, ò.å. ñîîòâåòñòâîâàëà áû
îáùåìó ñòåõèîìåòðè÷åñêîìó óðàâíåíèþ H
2
+ J
2
= 2HJ, òî âåëè÷èíà ïî-
ðÿäêà ñîâïàäàëà áû ñ ìîëåêóëÿðíîñòüþ ýòîé ðåàêöèè: äëÿ ýëåìåíòàðíîãî
àêòà íåîáõîäèìî áûëî áû ñòîëêíîâåíèå äâóõ ìîëåêóë (âîäîðîäà è éîäà).
Íà ñàìîì äåëå äàííàÿ ðåàêöèÿ ïðîòåêàåò â äâå ñòàäèè (îïèñàíèå ýòèõ
ñòàäèé áóäåò äàíî íèæå), ÷òî äåëàåò ïîíÿòèå ìîëåêóëÿðíîñòè íåïðèìåíè-
ìûì ê äàííîìó ïðîöåññó.  òàêîì ñëó÷àå äëÿ îïðåäåëåíèÿ âåðîÿòíîãî ìå-
õàíèçìà ðåàêöèè ñðàâíèâàþò ïîëó÷åííûå ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå (çà-
âèñèìîñòü èçìåíåíèÿ êîíöåíòðàöèè îò âðåìåíè) è îïðåäåëåííóþ ïî ýòèì
äàííûì ñêîðîñòü ïðîöåññà ñ ïðåäïîëàãàåìûì êèíåòè÷åñêèì óðàâíåíèåì.
Åñëè îíè íå ïðîòèâîðå÷àò äðóã äðóãó, òî ïðåäïîëàãàåìûé ìåõàíèçì ðåàê-
öèè âîçìîæåí. Ïîêàæåì ýòîò ïðèåì íà ñëåäóþùèõ ïðèìåðàõ.
à) Êîíöåíòðàöèÿ êîìïîíåíòà À
ëèíåéíî ìåíÿåòñÿ â õîäå ðåàêöèè
À + Â = ÀÂ. Òîãäà ñêîðîñòü ïðî-
öåññà áóäåò ïîñòîÿííîé â ëþáîé
ìîìåíò âðåìåíè è ðàâíà òàíãåíñó
óãëà íàêëîíà ïðÿìîé
υ=kC
A
= -dC
A
/d τ = -tgα (ðèñ.3).
Îòñþäà ìîæíî ñäåëàòü âûâîä,
÷òî ñêîðîñòü ðåàêöèè íå çàâèñèò
îò ðàñõîäîâàíèÿ êîìïîíåíòà À è â
îáùåì êèíåòè÷åñêîì óðàâíåíèè
υ = kC
A
ï
ïîêàçàòåëü ñòåïåíè n = 0
(Ñ
À
0
= 1) ðåàêöèÿ íóëåâîãî ïîðÿä-
Ðèñ. 3.
    ������������������������������������������������������������������
����������������������������������������������������������������������
����������������������������������������������������������������������
��������������������������������������������������������������������
������������������������������������������������������������������
���������������������������������������������������������������������
����������������������������������������������������������������������
����������������������������2 + J2 = 2HJ��������������������������������
������������������������ υ= k CH CJ �����������������������������������
                                    2 2
�������������������������������������������������������������������������
��������������������������������������������������������������������
���������������������������������������������������������������
    ������������������������������������������������������������������
������� ������������������� ���������� H2 + J2 = 2HJ�� ��� ��������� ���
��������������������������������������������������������������������
�������������������������������������������������������������������.
    ������������������������������������������������������������������
���������������������������������������������������������������������
���������������������������������������������������������������������
�������������������������������������������������������������������
�������������������������������������������������������������������
������������������������������������������������������������������
���������������������������������������������������������������������
�������������������������������������������������������
��� ������������� ����������� �
�������������������������������
�������������������������������
������ ������ ����������� �� �����
�������������������������������
�������������������
υ=kCA= -dCA/d τ = -��α����������
    ���������������������������
���� ��������� �������� ��� �������
��������������������������������
������ ������������� ���������
υ = kCA���������������������n����
��� 0������������������������������ �������

�

Страницы