Основные представления и законы химической кинетики. Теоретические основы кинетики гомогенных реакций. Миттова И.Я - 17 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

17
Для данного типа реакций период полураспада зависит от обеих на-
чальных концентраций .
3. Односторонние реакции n -го порядка.
А
1
+ А
2
→ продукты
1
n
i
i
i
dC
kC
dt
υ
ν
==; ν
i
= – 1
kdt
C
dC
n
=−
;
t меняется от 0 до t; C – от C
0
до C
()
11
0
111
1
nn
kt
nCC
−−

−=

−

C = C
0
/2;
()
1
12
1
0
21
1
n
n
t
−
−
−
=
−
Это уравнение можно использовать при любом значении n , кроме реак -
ций первого порядка (0/0, правило Лопиталя).
4. Реакции нулевого порядка.
Это процессы , скорость которых постоянна во времени, то есть не зави-
сит от концентрации участвующих в реакции веществ:
dC
k
dt
−=
. После интегрирования : k = (C
0
– C)/t;
C = C
0
– kt; x = C
0
– C = kt, то есть имеет место линейная зависимость кон -
центрации реагента от времени. Время полупревращения t
1/2
= C
0
/2k.
Методы определения порядка реакции
Это величина эмпирическая , и не может быть рассчитана теоретически,
если неизвестен механизм .
1. Метод подстановки.
По опытным знаниям С при разных t рассчитывают k по уравнениям для
первого, второго, третьего порядка. Можно считать , что уравнение описыва-
ет процесс, если рассчитанные значения k колеблются около средней вели-
чины в пределах возможных погрешностей определения .
2. Графический метод .
Сначала осуществляют подбор системы координат: первый порядок –
прямая lgC = f(t), второй при С
0,1
= С
0,2
1/С = f(t), третий – 1/С
2
= f(t). По tgα
можно определить k .
3. По времени полупревращения (А.В . Раковский ).
t
1/2
для реакций разного порядка по- разному зависит от С
0
: первый – не
зависит, второй – обратно пропорционально, третий – обратно пропорцио-
нально С
0
2
. Из опытов с разными С
0
находят t
1/2
и находят порядок. 
                                          17
      Д л я данного типа реакций период пол ураспада зависит от обеих на-
чал ь ны х концентраций.
      3.       О дносторонниереакции n-го порядка.
      А 1 + А 2 → продукты
                                1 dCi
                            υ=        = kCin ; νi = – 1
                               ν i dt
                                       dC
                                   −      = kdt ;
                                       Cn
                        t м еняется от0 до t; C – от C0 до C
                               1     1        1 
                                     n − 1 − n − 1  = kt
                            (n − 1)  C       C0 
                                             2n −1 − 1
                            C = C0/2; t1 2 =
                                         k ( n − 1) C0n −1
    Э то уравнение м ож но испол ь зовать при л ю бом значении n, кром е реак-
ций первого порядка(0/0, правил о Л опитал я).
    4.     Реакции нул евого порядка.
    Э то процессы , скорость которы х постояннаво врем ени, то есть не зави-
ситотконцентрации участвую щ их в реакции вещ еств:
    dC
−      = k . П осл еинтегрирования: k = (C0 – C)/t;
    dt
C = C0 – kt; x = C0 – C = kt, то есть им еет м есто л инейная зависим ость кон-
центрации реагентаот врем ени. В рем я пол упревращ ения t1/2 = C0/2k.

                       М е т од ы опр е д е ле ния пор яд ка р е акции
      Э то вел ичина эм пирическая, и не м ож ет бы ть рассчитана теоретически,
есл и неизвестен м еханизм .
      1.        Метод подстановки.
      П о опы тны м знаниям С при разны х t рассчиты ваю т k по уравнениям дл я
первого, второго, треть его порядка. Мож но считать , что уравнение описы ва-
ет процесс, есл и рассчитанны е значения k кол ебл ю тся окол о средней вел и-
чины в предел ах возм ож ны х погрешностей определ ения.
      2.        Г раф ический м етод.
      С начал а осущ ествл яю т подбор систем ы координат: первы й порядок –
прям ая lgC = f(t), второй при С 0,1 = С 0,2 1/С = f(t), третий – 1/С 2 = f(t). П о tgα
м ож ноопредел ить k.
      3.        П о врем ени пол упревращ ения (А.В . Раковский).
      t1/2 дл я реакций разного порядкапо-разном узависит от С 0 : первы й – не
зависит, второй – обратно пропорционал ь но, третий – обратно пропорцио-
нал ь но С 02. И з опы тов сразны м и С 0 находят t1/2 и находятпорядок.

Страницы