Физическая химия. Часть 2. Химическая кинетика. Коган В.Е - 20 стр.

UptoLike

Рубрика: 

Х и м и ч е с к а я к и н е т и к а
19
чиняется основному закону и протекает независимо от других реакций.
Полное изменение системы представляет сумму этих независимых изменений.
Исходя из сказанного, одной из возможных общих форм написания кине-
тического уравнения сложных реакций является приводимое в [1] выражение
3
12
123
n
nn
kc c c=v , (2.22)
где
1
n ,
2
n ,
3
n , в отличие от
A
n ,
B
n ,
D
n в уравнении (2.8), есть порядки реакции
по промежуточным продуктам
1
A
,
2
A
,
3
A
. При этом для правильного толкова-
ния уравнения (2.22) необходимо пояснить два момента, которые, к сожалению,
не отмечаются авторами учебника [1]. Во-первых, концентрации промежуточ-
ных продуктов могут быть выражены через концентрации реагентов. Во-
вторых, величина
k в уравнении (2.22), в отличие от константы скорости k в ки-
нетическом уравнении (2.8) для простой химической реакции, уравнение кото-
рой (2.7), представляет собой эффективную величину, являющуюся сложным
комплексом констант скоростей элементарных стадий реакции.
Исходя из (2.22) общий порядок сложной реакции равен
123
nn n n
=
++. (2.23)
Для сложных реакций порядок реакции может быть равен нулю, положи-
тельному целому и дробному числу, а частный порядок может принимать и от-
рицательные значения. С общим порядком выше третьего практически не при-
ходится встречаться [10], хотя известны реакции с порядком больше четырех
[5].
В реакциях нулевого порядка скорость не зависит от
концентрации реа-
гентов, т. е. остается постоянной в течение всей реакции. Кинетическое уравне-
ние реакции нулевого порядка имеет вид
0
kc
=
v , или k
=
v . (2.24)
Нулевой порядок характерен, в частности, для реакций, идущих по цепному
механизму (см. 2.2.1.7).
Одной из причин наличия дробных порядков может быть тот факт, что
при получении одного и того же продукта реакция идет по нескольким путям. В
результате этого порядок реакции является усредненным значением, отражаю-
щим вклад каждого из этих путей
в общее выражение для скорости реакции.
Примером может служить протекающая в газовой фазе реакция, уравнение ко-
торой