Физическая химия. Часть 2. Химическая кинетика. Коган В.Е - 50 стр.

UptoLike

Рубрика: 

Х и м и ч е с к а я к и н е т и к а
49
обеих параллельных реакций известными, т. е. решили прямую кинетическую
задачу.
Для решения обратной кинетической задачи введем обозначения
12
kk M+= и
1
2
k
N
k
=
. (2.103)
Значения величин M и N рассчитываем, исходя из опытных данных, по форму-
лам (2.104), получаемым, с учетом введенных обозначений (2.103), из уравне-
ний (2.92) и (2.97)
01
1
1
ln
c
M
const
c
==
τ
и
2
3
c
Nconst
c
== . (2.104)
Из системы уравнений (2.103) находим
1
1
M
N
k
N
=
+
и
2
1
M
k
N
=
+
. (2.105)
Проведем качественный анализ параллельной реакции, в которой вещест-
во
2
A
вступает во взаимодействие с неустойчивым веществом
1
A
, параллельно
распадающимся с константой скорости
1
k . Уравнение этой реакции в общем
виде следующие:
)
)
11 2 2
112
A Продукты распада;A A B
kk
⎯⎯→+
v v
. (2.106)
Если в качестве исходной взята стехиометрическая смесь
1
A и
2
A, в конце ре-
акции не будет наблюдаться 100%-ное превращение
2
A в B. Это обусловлено
нехваткой вещества
1
A , которое частично израсходуется на побочную реакцию
первого порядка. При исследовании кинетики реакции по накоплению продукта
B или расходованию реагента
2
A через определенное время можно зарегистри-
ровать прекращение (остановку) реакции при наличии непрореагировавшего
реагента
2
A. Наличие избытка реагента
1
A по сравнению с
2
A в исходной сме-
си повышает степень превращения. Однако, как показывает строгий математи-
ческий анализ, в реакционной смеси всегда останется некоторое количество не-
прореагировавшего реагента
2
A, которое тем меньше, чем больше взято реа-
гента
1
A
. На рис. 2.8 показано, как выглядят кинетические кривые накопления
продукта
(
)
3
B c при разных начальных концентрациях реагента
1
A . Для кине-
тических кривых 1, 2, 3 наблюдается соответственно возрастание начальных