Методические разработки к практикуму по физической химии. Часть II. Химическая кинетика. Манапова Л.З - 9 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КФУ | Казань

Составители: 

Рубрика: 

9
получим уравнение для константы скорости реакции второго порядка:
0
11 1
k
tCC
⎛⎞
=⋅ −
⎜⎟
⎝⎠
(16)
И соответственно, для реакции третьего порядка:
3
dC
kC
dt
−
=⋅
(17)
22
0
111
2
k
tC C
⎛⎞
=⋅ −
⎜⎟
⎝⎠
(18)
Как видно из уравнений (14), (16) и (18), размерность константы
скорости различна для реакций различных порядков.
При вычислении констант скорости (аналитический способ),
экспериментально измеренные значения концентрации (
C
) в различные
моменты времени (
t ) подставляют непосредственно в уравнение (14), (16)
или (18), если заранее известен порядок реакции. Для применения этих
уравнений, естественно, должна быть известна начальная концентрация
(
0
C ). Обычно рассчитывается ряд значений константы для различных
моментов времени, а затем из них – среднеарифметическое значение. Если
значения константы систематично различаются для разных моментов
времени, это может свидетельствовать о том, что порядок реакции выбран
неверно (аналитический вариант метода проб и ошибок для определения
порядка реакции). Если по каким либо причинам величина
0
C не может
быть измерена, для нахождения константы скорости может быть применен
графический способ. Для этого строят график (рис. 2), по оси абсцисс
которого откладывается время, а по оси ординат – некоторая функция
концентрации [
()FC
]. Последняя выбирается такой, чтобы для каждого
порядка реакции с учетом уравнений (14), (16) или (18) была получена
линейная зависимость вида:
0
() ( )FC FC kt
=
−⋅.
Для реакций нулевого порядка
()FC C
=
; для реакций первого
порядка
() lnFC C
=
; для реакций второго порядка
1
()FC
C
=
−
и для
реакций третьего порядка
2
1
()
2
FC
C
=−
. Для всех этих случаев значение
константы скорости будет равно производной с обратным знаком 
получим уравнение для константы скорости реакции второго порядка:
                                 1 ⎛1 1 ⎞
                           k =    ⋅⎜ − ⎟                             (16)
                                 t ⎝ C C0 ⎠
   И соответственно, для реакции третьего порядка:

                             dC
                            −     = k ⋅C3                            (17)
                             dt
                              1 ⎛ 1     1 ⎞
                         k =    ⋅⎜ 2 − 2 ⎟                           (18)
                              2t ⎝ C C0 ⎠
    Как видно из уравнений (14), (16) и (18), размерность константы
скорости различна для реакций различных порядков.
    При вычислении констант скорости (аналитический способ),
экспериментально измеренные значения концентрации ( C ) в различные
моменты времени ( t ) подставляют непосредственно в уравнение (14), (16)
или (18), если заранее известен порядок реакции. Для применения этих
уравнений, естественно, должна быть известна начальная концентрация
( C0 ). Обычно рассчитывается ряд значений константы для различных
моментов времени, а затем из них – среднеарифметическое значение. Если
значения константы систематично различаются для разных моментов
времени, это может свидетельствовать о том, что порядок реакции выбран
неверно (аналитический вариант метода проб и ошибок для определения
порядка реакции). Если по каким либо причинам величина C0 не может
быть измерена, для нахождения константы скорости может быть применен
графический способ. Для этого строят график (рис. 2), по оси абсцисс
которого откладывается время, а по оси ординат – некоторая функция
концентрации [ F (C ) ]. Последняя выбирается такой, чтобы для каждого
порядка реакции с учетом уравнений (14), (16) или (18) была получена
линейная зависимость вида: F (C ) = F (C0 ) − k ⋅ t .
   Для реакций нулевого порядка F (C ) = C ; для реакций первого
                                                                  1
порядка F (C ) = lnC ; для реакций второго порядка F (C ) = −       и для
                                                                  C
                                       1
реакций третьего порядка F (C ) = −        . Для всех этих случаев значение
                                      2C 2
константы скорости будет равно производной с обратным знаком


                                      9

Страницы