Кинетика химических реакций. Определение константы скорости и энергии активации реакций. Калюкова Е.Н - 9 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

8
Порядок реакции не всегда совпадает с молекулярностью. Так, для мономо-
лекулярных реакций, т. е. таких реакций, при которых превращению подверга-
ется только одна молекула какого-нибудь вещества, скорость реакции будет
пропорциональна только его концентрации в данный момент, что можно выра-
зить следующим уравнением:
υ= -
),( xak
dt
dx
−−=
(10)
где а— начальная концентрация вещества; x— концентрация образующегося
вещества. Следовательно, (а — х) представляет собой изменение концентрации
исходного вещества за определенный промежуток времени.
После разделения переменных и интегрирования получается следующее
уравнение константы скорости химической реакции первого порядка:
k =
xa
a
g
t −
l
303,2
(11)
При вычислении правой части этого уравнения (в соответствии с экспери-
ментальными данными для различных моментов времени t течения реакции),
получим константу скорости реакции. Численные значения константы скоро-
сти окажутся одинаковыми в любой момент времени реакции.
Скорость бимолекулярной реакции пропорциональна произведению кон-
центрации обоих реагирующих веществ. Следовательно,
υ = -
))(( xbxak
dt
dx
−−=
Здесь а и b - начальные концентрации веществ А и В соответственно; х - коли-
чество молей вещества, прореагировавшее за время t.
После соответствующих математических преобразований, как и в первом слу-
чае, получают окончательное уравнение для константы скорости реакции второ-
го порядка:
k =
)(
)(
lg
)(
303,2
xba
xab
bat −
−
−
(12)
Если при бимолекулярной реакции концентрация одного из исходных веществ
значительно больше концентрации другого вещества, то во время реакции кон-
центрация вещества, взятого в избытке, остается практически постоянной. По-
этому можно объединить постоянную величину концентрации и константу ско-
рости реакции в одну константу. Тогда получают выражение для скорости хи-
мической реакции, которое аналогично выражению для реакции первого поряд-
ка. И константу скорости реакции можно вычислить по уравнению (11) первого
порядка.
Таким образом, константы скорости для бимолекулярных реакций, проте-
кающих при наличии избытка одного из реагирующих веществ, вычисляют по
уравнению для реакции первого порядка. Подобные реакции принято называть
псевдомолекулярными.
Следует отметить, что большинство реакций протекает через промежуточные
стадии и порядок реакции редко соответствует количеству молекул, вступаю-

Страницы