Основные представления и законы химической кинетики. Теоретические основы кинетики гомогенных реакций. Миттова И.Я - 16 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

16
(
)
()
0,20,1
0,20,10,10,2
1
ln
CxC
kt
CC
CxC
−
=
−
−
()
(
)
()
0,20,1
0,20,10,10,2
1
ln
CxC
k
−
=
−−
(
)
()
0,20,1
0,20,1
0,2
0,2
0,1
1
k
kCCt
eCCt
xC
C
e
C
−
−−
−−
=
−
Размерность k : время
-1
концентрация
-1
. Величина зависит от способа
выражения . Если С
0,1
и С
0,2
равны , то исходное уравнение скорости:
2
dc
kC
dt
−=
или
()
2
00
0
1
1
dC
kCxCC
dtkCt
=−⋅=
−
Интегрированием от t = 0 до t получим :
x = 0 х = С
0
0
1
1
CC
kCt
=
−
или
0
0
CC
kt
CC
−
=
kt
CC
+=
0
11
, отсюда следует, что зависимость
()
tf
C
=
1
представляет со-
бой уравнение прямой линии, для которой
tgα = k; t
1/2
= 1/kC
0
и t
1/2
– обратно пропорционально С
0
. Это тип реакций I.
II тип: 2А → продукты (одно вещество реагирует по второму порядку).
2
2
kC
dt
dC
=−
;
2
2kC
dt
dC
=−
0
111
2
k
tCC

=−


С
0
при t = 0; С при t
III тип. ν
1
А
1
+ ν
2
А
2
→ продукты .
(
)
()
−−==
−
− xbxak
dt
dx
dt
xad
1
2
ν
ν
;
()
(
)
()
1212
1
/
ln
νννν
ν
xba
xab
bat
k
−
−
−
= ,
где a, b – начальные концентрации реагентов А
1
и А
2
; a – x и b – ν
2
x/ν
1
– кон -
центрации реагентов А
1
и А
2
в момент времени t; х – уменьшение концентра-
ции А
1
к моменту времени t; ν
2
х /ν
1
– уменьшение А
2
к моменту t .
Для А
1
()
11
1/2
2112
ln
2
b
t
kabba
νν
νννν
=
−−
; (
2
a
x
=
)
Для А
2
()
121
1/2
212
2
ln
ab
t
kaba
ννν
ννν
−
=
−
; (
2
b
x
=
) 
                                                      16
                                   1
                                          ln
                                             ( C 0,2 − x ) C 0,1 = kt
                             C 0,2 − C 0,1 ( C 0,1 − x ) C 0,2

                            k =
                                               1
                                                          ln
                                                             ( C 0 ,2 − x ) C 0 ,1
                                  (C   0 ,2   − C 0 ,1 ) t ( C 0 ,1 − x ) C 0 ,2
                                         1 − e − k ( C 0 ,2 − C 0 ,1 ) t
                              x = C 0 ,2
                                                  − e ( 0 ,2 0 ,1 )
                                           C 0 ,2      − k C −C       t

                                           C 0 ,1
     Разм ерность k: врем я-1 концентрация-1. В ел ичина зависит от способа
вы раж ения. Е сл и С 0,1 и С 0,2 равны , то исходноеуравнениескорости:
                                                   dc
                                               −      = kC 2
                                                   dt
                       dC                              1
                           = k ( C0 − x ) ⋅ C = C0
                                         2
                       ил и
                       dt                          1 − kC0t
   И нтегрированием от t = 0 до t пол учим :
x=0х =С
                                 1               C −C
                     C = C0           ил и kt = 0
                            1 − kC0t               C0C
1 1                                            1
 =   + kt , отсю да сл едует, что зависим ость   = f (t ) представл яет со-
C C0                                           C
бой уравнениепрям ой л инии, дл я которой
tgα = k; t1/2 = 1/kC0 и t1/2 – обратно пропорционал ь но С 0. Э то тип реакций I.
     II тип: 2А → продукты (одно вещ ество реагирует по втором упорядку).
                               dC              dC
                             −      = kC 2 ; −    = 2kC 2
                               2 dt            dt
                            1 1   1                 С       при t = 0; С при t
                       k=       −                       0
                            2t  C C 0 
     III тип. ν1А 1 + ν2А 2 → продукты .
                         d (a − x ) dx                   ν     
                      −            =    = k (a − x ) b − 2 x  ;
                             dt      dt                  ν1 
                                     ν1            b(a − x )
                        k=                     ln                   ,
                              t (ν 2 a − ν 1b ) a(b − ν 2 x / ν 1 )
гдеa, b – начал ь ны еконцентрации реагентов А 1 и А 2; a – x и b – ν2x/ν1 – кон-
центрации реагентов А 1 и А 2 в м ом ент врем ени t; х – ум ень шениеконцентра-
ции А 1 к м ом ентуврем ени t; ν2х /ν1 – ум ень шениеА 2 к м ом ентуt.
                              ν1               ν 1b          a
     Д л я А 1 t1/ 2 =                   ln             ; (x= )
                       k (ν 2 a − ν 1b ) 2ν 1b − ν 2 a       2
                              ν1            2ν a − ν 1b      b
     Д л я А 2 t1/ 2 =                   ln 2           ; (x= )
                       k (ν 2 a − ν 1b )       ν 2a          2

Страницы