Физическая химия. Часть 2. Химическая кинетика. Коган В.Е - 80 стр.

UptoLike

Рубрика: 

Х и м и ч е с к а я к и н е т и к а
79
Гомогенную элементарную автокаталитическую реакцию в общем виде
можно выразить уравнением
(
)
A
BD DE
+
+→+,
где D – продукт (катализатор).
Зависимость скорости автокаталитической реакции от концентрации, вре-
мени и других факторов, а также кинетические уравнения для реагентов имеют
различный вид для разных механизмов протекания ее по стадиям, а также от
условий ее проведения. Но
общим для закрытых систем является появление
максимума на зависимости скорости реакции от концентрации катализа-
тора или времени и наличие индукционного периода, если начальная кон-
центрация продукта-катализатора мала.
Наличие различных форм уравнения для скорости автокаталитических
реакций делает целесообразным рассмотрение основных из них на примере
конкретных химических реакций, при изучении которых они были получены.
Н. А. Меншуткин обнаружил начальное ускорение образования ацетани-
лида при разложении третичного амилацетата. На графике в координатах «вре-
мяколичество разложенного эфира» была получена S-образная
кривая с точ-
кой перегиба при 50% разложения эфира. Д. П. Коновалов доказал, что уско-
ряющим действием реакция Меншуткина обязана образующейся уксусной ки-
слоте, и дал уравнение скорости в следующем виде:
()
1
100 2
6
dx
kxxP
d
⎛⎞
== +
⎜⎟
τ
⎝⎠
v , (2.166)
где xколичество разложившегося эфира в процентах, P начальная концен-
трация уксусной кислоты,
1
2
6
отношение молекулярных масс эфира и кисло-
ты.
Оствальд еще до Коновалова дал уравнение скорости гидролиза уксусно-
метилового эфира в присутствии заранее добавленной уксусной кислоты, яв-
ляющейся катализатором:
()()
01 02
dx
kc x c x
d
=
+−
τ
, (2.167)
где
01
c
начальная концентрация эфира, x – его прореагировавшее количество,
02
c начальная концентрация уксусной кислоты.