Сборник задач по химической кинетике. Колпакова Н.А - 94 стр.

UptoLike

94
Рассмотрим случай, когда константы скорости k
1
и k
2
двух после-
довательных стадий различаются не более чем на один порядок и, сле-
довательно, обе стадии являются лимитирующими.
Решим прямую задачу, т. е. найдем зависимость концентрации от
времени для всех трех веществ, считая известными механизм реакции и
константы скорости обеих стадий:
12
A B C
kk

если t = 0, a
0 0
если t 0, ax xy y
Пусть в начальный момент времени t = 0 имеется а молей вещества
А, а вещества В и С отсутствуют. Если к моменту времени t прореаги-
ровало х молей вещества А, то осталось c
A
= (ах) молей. Обозначим
через у количество В, превратившееся к этому времени в С. Следова-
тельно, вещества В имеется c
B
= (х у) молей, а вещества С имеется у
молей.
Скорость превращения вещества А можно выразить:
1
dd()d
dd d
A
cax x
r
tt t

или на основе формальной кинетики:
A1
().rkax

Откуда
1
d
()
d
x
ka x
t
. (4.30)
Интегрирование этого уравнения от 0 до t и от 0 до х приводит к
следующим выражениям:
1
A
kt
caxae
 ; (4.31)
1
(1 ).
kt
xa e
 (4.32)
Скорость превращения вещества B описывается уравнениями:
B
B12
dd()
()()
dd
cxy
rkaxkxy
tt
 ;