Основные представления и законы химической кинетики. Теоретические основы кинетики гомогенных реакций. Миттова И.Я - 8 стр.

                                               8
стям и, которы е вы раж ены числ ом радиоактивны х распадов в единицувре-
м ени (систем аС И ) ил и в кю ри нам ол ь вещ ества.
                          О собе нност и откр ы т ой сист е м ы
       В откры той систем е изм енение кол ичества вещ ества в единицуврем е-
ни, то есть dni / dt скл ады вается из изм енения его в резул ь тате реакции
(∆ni)p и в резул ь тате м ассопередачи (∆ni)М . П осл еднее равно изм ерению чис-
л а м ол ей вещ ества в единицу врем ени в резул ь тате м ассопередачи. Т огда
        1          1  dn          
υ ( ) = ( ∆ni ) p =  i − ( ∆ni )M  . Здесь , пом им о dni / dt , надо знать (∆ni)М .
   i

        v          v  dt          
П одробноеописаниерассм отрим в сл едую щ их тем ах.

                   Кине т ич е ское ур ав не ние . П ор яд ок р еакции

     П ри заданны х внешних усл овиях скорость хим ического превращ ения –
ф ункция тол ь ко концентраций ком понентов реакционной см еси. У равнение,
описы ваю щ еезависим ость скорости хим ического процессаот концентрации
ком понентов см еси, назы вается кинетическим уравнением хим ического про-
цесса. Ч асто приходится им еть дел о с процессам и, скорость которы х оказы -
вается пропорционал ь ной произведению концентраций реагирую щ их ве-
щ еств в степенях, соответствую щ их их стехиом етрическим коэф ф ициентам
υ = k [ A1 ] 1 [ A2 ] 2 ...[ Ai ] i . Э то уравнение– частны й сл учай основного постул а-
            ν        ν           ν


тахим ической кинетики: υ = k [ A1 ] 1 [ A2 ] 2 ...[ Ai ] i ,
                                           n       n      n

                                                                      l
где ni – порядок реакции по данном увещ еству, а сум м а ∑ n i порядков по
                                                                     i=1
всем реагирую щ им вещ ествам – порядок реакции.
     Д л я реакций, протекаю щ их в однустадию , когда кинетическое уравне-
                      l           m                                         l
ниедл я реакции ∑ ai Ai → ∑ b j B j , скорость будетравна: υ = k ∏ [ Ai ]
                                                                                  ai

                     i =1        j =1                                      i =1

      В этом частном сл учае показател и степени при концентрации равны
стехиом етрическим коэф ф ициентам , а порядок реакции равен сум м е сте-
хиом етрических коэф ф ициентов дл я реагирую щ их частиц в том ж е уравне-
нии. Е сл и показател и степени в кинетическом уравнении (основной посту-
л ат) совпадаю т со стехиом етрическим и коэф ф ициентам и соответствую щ их
частиц, то говорят о соответствии м еж ду кинетическим и стехиом етриче-
ским уравнениям и. И ногда такое соответствие бы вает и дл я сл ож ны х реак-
ций: Cl2 + HCOOH → 2HCl + CO 2. Э то цепная реакция, но еескорость хоро-
шо описы вается уравнением υ = k [Cl2 ][ HCOOH ] . Ч ащ е соответствия не на-
бл ю дается. Ацетон с йодом : CH 3COCH 3 + I2 → CH3COCH2I + HI,
υ = k [CH 3COCH 3 ] – первы й порядок по ацетону и нул евой по йоду. Э то
сл ож ная реакция и скорость ееравнаскорости первой стадии – превращ ения
ацетонав енол ь ную ф орм уCH3C(OH)=CH 2. В торая стадия-реакция енол ь ной
ф орм ы с I2 идет очень л егко и не оказы вает вл ияния на скорость сум м арной