Химическая кинетика. Наумов А.В. - 21 стр.

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ɢɡɦɟɪɹɣɬɟ ɟɝɨ ɨɩɬɢɱɟɫɤɭɸ ɩɥɨɬɧɨɫɬɶ ɜ ɬɟɱɟɧɢɟ 10–15 ɦɢɧ, ɡɚɩɢɫɵɜɚɹ ɩɨɤɚ-
ɡɚɧɢɹ ɩɪɢɛɨɪɚ ɤɚɠɞɭɸ ɦɢɧɭɬɭ:
C
KI
, ɦɨɥɶ/ɥ
W, ɦɢɧ
D
ɉɨɜɬɨɪɢɬɟ ɢɡɦɟɪɟɧɢɹ, ɦɟɧɹɹ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɨ ɢɨɞɢɞɚ ɤɚɥɢɹ. Ⱦɥɹ ɷɬɨɝɨ ɜ ɪɚɫ-
ɬɜɨɪ ɜɧɨɫɢɬɟ 10, 15 ɢ 20 ɦɥ ɢɨɞɢɞɚ ɤɚɥɢɹ,
ɧ ɟ ɢ ɡ ɦ ɟ ɧ ɹ ɹ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜ ɨɫ-
ɬɚɥɶɧɵɯ ɪɟɚɝɟɧɬɨɜ. Ɍɚɤɢɦ ɨɛɪɚɡɨɦ ɛɭɞɭɬ ɩɨɥɭɱɟɧɵ ɱɟɬɵɪɟ ɤɢɧɟɬɢɱɟɫɤɢɟ
ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɩɪɢ ɪɚɡɥɢɱɧɵɯ ɤɨɧɰɟɧɬɪɚɰɢɹɯ ɢɨɞɢɞɚ.
2. ɉɨɜɬɨɪɢɬɟ ɷɤɫɩɟɪɢɦɟɧɬ ɫ ɨɞɧɨɣ ɢɡ ɤɨɧɰɟɧɬɪɚɰɢɣ ɢɨɞɢɞɚ (ɧɚɩɪɢɦɟɪ,
ɧɚɢɛɨɥɶɲɟɣ), ɧɨ ɧɟ ɜɧɨɫɹ ɜ ɪɟɚɤɰɢɨɧɧɭɸ ɫɦɟɫɶ ɤɚɬɚɥɢɡɚɬɨɪ.
Ɉɛɪɚɛɨɬɤɚ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɨɜ. ɉɨɫɬɪɨɣɬɟ ɤɢɧɟɬɢɱɟɫɤɢɟ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɜ ɤɨɨɪ-
ɞɢɧɚɬɚɯ «ɨɩɬɢɱɟɫɤɚɹ ɩɥɨɬɧɨɫɬɶɜɪɟɦɹ». ɉɨɫɤɨɥɶɤɭ ɦɟɞɥɟɧɧɚɹ ɪɟɚɤɰɢɹ ɧɚ-
ɛɥɸɞɚɥɚɫɶ ɜ ɬɟɱɟɧɢɟ ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ ɧɟɛɨɥɶɲɨɝɨ ɧɚɱɚɥɶɧɨɝɨ ɩɪɨɦɟɠɭɬɤɚ
ɜɪɟɦɟɧɢ, ɷɬɢ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɛɥɢɡɤɢ ɤ ɥɢɧɟɣɧɵɦ. ɉɨ ɧɚɤɥɨɧɭ ɥɢɧɟɣɧɵɯ ɭɱɚɫɬ-
ɤɨɜ ɨɩɪɟɞɟɥɢɬɟ ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɪɟɚɤɰɢɢ ɩɪɢ ɤɚɠɞɨɣ ɤɨɧɰɟɧɬɪɚɰɢɢ ɢɨɞɢɞɚ ɤɚɥɢɹ.
ȿɫɥɢ ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɩɨɞɱɢɧɹɟɬɫɹ ɡɚɤɨɧɭ
I
p
C
c
vk
, ɬɨ ɨɩɪɟɞɟɥɢɬɶ ɩɨɪɹɞɨɤ
ɪɟɚɤɰɢɢ ɩɨ ɢɨɞɢɞɭ p ɦɨɠɧɨ, ɩɨɫɬɪɨɢɜ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɶ
v(C
I
) ɜ ɥɨɝɚɪɢɮɦɢɱɟ-
ɫɤɢɯ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬɚɯ:
ln
v = ln kc + p ln C
I
.
ȼ ɷɬɨɦ ɫɥɭɱɚɟ ɩɨɪɹɞɨɤ ɪɟɚɤɰɢɢ ɧɚɯɨɞɢɬɫɹ ɤɚɤ ɭɝɥɨɜɨɣ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ ɩɪɹ-
ɦɨɣ ln
v = f (ln C
I
).
ɋɪɚɜɧɢɬɟ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɨɤɢɫɥɟɧɢɹ ɢɨɞɢɞ-ɢɨɧɨɜ ɜ ɩɪɢɫɭɬɫɬɜɢɢ ɤɚɬɚɥɢɡɚɬɨɪɚ
ɢ ɛɟɡ ɧɟɝɨ.
41
ȾɈɉɈɅɇȿɇɂȿ
Ʉ ɪɚɛɨɬɟ 2 «ɂɫɫɥɟɞɨɜɚɧɢɟ ɪɚɜɧɨɜɟɫɢɹ ɞɢɫɫɨɰɢɚɰɢɢ.
Ɉɩɪɟɞɟɥɟɧɢɟ pK
a
ɫɥɚɛɨɣ ɤɢɫɥɨɬɵ»
(ɢɧɮɨɪɦɚɰɢɹ ɞɥɹ ɩɪɟɩɨɞɚɜɚɬɟɥɟɣ)
ȼɵɛɨɪ ɤɢɫɥɨɬɧɨ-ɨɫɧɨɜɧɨɝɨ ɢɧɞɢɤɚɬɨɪɚ ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ ɟɝɨ ɫɩɟɤɬɪɚɥɶɧɵɦɢ
ɫɜɨɣɫɬɜɚɦɢ: ɧɚɥɢɱɢɟɦ ɞɜɭɯ ɩɨɥɨɫ ɩɨɝɥɨɳɟɧɢɹ ɜ ɜɢɞɢɦɨɣ ɨɛɥɚɫɬɢ, ɪɚɡɥɢ-
ɱɚɸɳɢɯɫɹ ɞɥɹ ɩɪɨɬɨɧɢɪɨɜɚɧɧɨɣ ɢ
ɞɟɩɪɨɬɨɧɢɪɨɜɚɧɧɨɣ ɮɨɪɦ. ɗɬɨ ɩɨ-
ɡɜɨɥɹɟɬ ɩɪɢɦɟɧɢɬɶ ɫɩɟɤɬɪɨɮɨɬɨ-
ɦɟɬɪɢɱɟɫɤɢɣ ɦɟɬɨɞ (ɜ ɜɚɪɢɚɧɬɟ
ɤɨɥɨɪɢɦɟɬɪɢɢ) ɞɥɹ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ
ɪɚɜɧɨɜɟɫɧɵɯ ɮɨɪɦ. Ɍɚɤɢɦ ɨɛɪɚ-
ɡɨɦ, ɜ ɪɚɛɨɬɟ ɦɨɠɟɬ ɛɵɬɶ ɞɨɫɬɢɝ-
ɧɭɬɚ ɰɟɥɶ ɩɪɹɦɨɝɨ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ
ɤɨɧɫɬɚɧɬɵ ɢɨɧɢɡɚɰɢɢ, ɭɫɬɚɧɨɜɥɟ-
ɧɢɹ ɟɟ ɩɨɫɬɨɹɧɫɬɜɚ ɧɟɡɚɜɢɫɢɦɨ ɨɬ ɤɨɧɰɟɧɬɪɚɰɢɢ.
ɉɨ ɫɬɪɨɟɧɢɸ ɢ ɯɪɨɦɨɮɨɪɧɵɦ ɮɭɧɤɰɢɹɦ ɛɪɨɦɬɢɦɨɥɨɜɵɣ ɫɢɧɢɣ (ɞɢɛ-
ɪɨɦɬɢɦɨɥɫɭɥɶɮɨɮɬɚɥɟɢɧ, ȻɌɋ) ɨɬɧɨɫɢɬɫɹ ɤ ɤɪɚɫɢɬɟɥɹɦ ɬɪɢɮɟɧɢɥɦɟɬɚɧɨ-
ɜɨɣ ɝɪɭɩɩɵ (ɧɚɪɹɞɭ ɫ ɮɟɧɨɥɮɬɚɥɟɢɧɨɦ, ɪɨɡɨɥɨɜɨɣ ɤɢɫɥɨɬɨɣ ɢ ɞɪ.). ɉɪɨɬɨ-
ɝɟɧɧɨɣ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɫɭɥɶɮɨɝɪɭɩɩɚ SO
3
H
+
. ɂɧɬɟɪɜɚɥ pH ɩɟɪɟɯɨɞɚ ɨɤɪɚɫɤɢ ɨɬ
6,0 ɞɨ 7,6.
Ɋɢɫ. 9
Ɋ
ɢɫ. 10
42
ɢɡɦɟɪɹɣɬɟ ɟɝɨ ɨɩɬɢɱɟɫɤɭɸ ɩɥɨɬɧɨɫɬɶ ɜ ɬɟɱɟɧɢɟ 10–15 ɦɢɧ, ɡɚɩɢɫɵɜɚɹ ɩɨɤɚ-                                ȾɈɉɈɅɇȿɇɂȿ
ɡɚɧɢɹ ɩɪɢɛɨɪɚ ɤɚɠɞɭɸ ɦɢɧɭɬɭ:                                                         Ʉ ɪɚɛɨɬɟ 2 «ɂɫɫɥɟɞɨɜɚɧɢɟ ɪɚɜɧɨɜɟɫɢɹ ɞɢɫɫɨɰɢɚɰɢɢ.
                                    CKI, ɦɨɥɶ/ɥ                                              Ɉɩɪɟɞɟɥɟɧɢɟ pKa ɫɥɚɛɨɣ ɤɢɫɥɨɬɵ»
           W, ɦɢɧ                                                                             (ɢɧɮɨɪɦɚɰɢɹ ɞɥɹ ɩɪɟɩɨɞɚɜɚɬɟɥɟɣ)
                                        D                                       ȼɵɛɨɪ ɤɢɫɥɨɬɧɨ-ɨɫɧɨɜɧɨɝɨ ɢɧɞɢɤɚɬɨɪɚ ɨɩɪɟɞɟɥɹɟɬɫɹ ɟɝɨ ɫɩɟɤɬɪɚɥɶɧɵɦɢ
                                                                            ɫɜɨɣɫɬɜɚɦɢ: ɧɚɥɢɱɢɟɦ ɞɜɭɯ ɩɨɥɨɫ ɩɨɝɥɨɳɟɧɢɹ ɜ ɜɢɞɢɦɨɣ ɨɛɥɚɫɬɢ, ɪɚɡɥɢ-
                                                                            ɱɚɸɳɢɯɫɹ ɞɥɹ ɩɪɨɬɨɧɢɪɨɜɚɧɧɨɣ ɢ
   ɉɨɜɬɨɪɢɬɟ ɢɡɦɟɪɟɧɢɹ, ɦɟɧɹɹ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜɨ ɢɨɞɢɞɚ ɤɚɥɢɹ. Ⱦɥɹ ɷɬɨɝɨ ɜ ɪɚɫ-     ɞɟɩɪɨɬɨɧɢɪɨɜɚɧɧɨɣ ɮɨɪɦ. ɗɬɨ ɩɨ-
ɬɜɨɪ ɜɧɨɫɢɬɟ 10, 15 ɢ 20 ɦɥ ɢɨɞɢɞɚ ɤɚɥɢɹ, ɧ ɟ ɢ ɡ ɦ ɟ ɧ ɹ ɹ ɤɨɥɢɱɟɫɬɜ ɨɫ-   ɡɜɨɥɹɟɬ ɩɪɢɦɟɧɢɬɶ ɫɩɟɤɬɪɨɮɨɬɨ-
ɬɚɥɶɧɵɯ ɪɟɚɝɟɧɬɨɜ. Ɍɚɤɢɦ ɨɛɪɚɡɨɦ ɛɭɞɭɬ ɩɨɥɭɱɟɧɵ ɱɟɬɵɪɟ ɤɢɧɟɬɢɱɟɫɤɢɟ         ɦɟɬɪɢɱɟɫɤɢɣ ɦɟɬɨɞ (ɜ ɜɚɪɢɚɧɬɟ
ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɩɪɢ ɪɚɡɥɢɱɧɵɯ ɤɨɧɰɟɧɬɪɚɰɢɹɯ ɢɨɞɢɞɚ.                             ɤɨɥɨɪɢɦɟɬɪɢɢ) ɞɥɹ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ
   2. ɉɨɜɬɨɪɢɬɟ ɷɤɫɩɟɪɢɦɟɧɬ ɫ ɨɞɧɨɣ ɢɡ ɤɨɧɰɟɧɬɪɚɰɢɣ ɢɨɞɢɞɚ (ɧɚɩɪɢɦɟɪ,       ɪɚɜɧɨɜɟɫɧɵɯ ɮɨɪɦ. Ɍɚɤɢɦ ɨɛɪɚ-
ɧɚɢɛɨɥɶɲɟɣ), ɧɨ ɧɟ ɜɧɨɫɹ ɜ ɪɟɚɤɰɢɨɧɧɭɸ ɫɦɟɫɶ ɤɚɬɚɥɢɡɚɬɨɪ.                   ɡɨɦ, ɜ ɪɚɛɨɬɟ ɦɨɠɟɬ ɛɵɬɶ ɞɨɫɬɢɝ-
   Ɉɛɪɚɛɨɬɤɚ ɪɟɡɭɥɶɬɚɬɨɜ. ɉɨɫɬɪɨɣɬɟ ɤɢɧɟɬɢɱɟɫɤɢɟ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɜ ɤɨɨɪ-        ɧɭɬɚ ɰɟɥɶ ɩɪɹɦɨɝɨ ɨɩɪɟɞɟɥɟɧɢɹ
ɞɢɧɚɬɚɯ «ɨɩɬɢɱɟɫɤɚɹ ɩɥɨɬɧɨɫɬɶ – ɜɪɟɦɹ». ɉɨɫɤɨɥɶɤɭ ɦɟɞɥɟɧɧɚɹ ɪɟɚɤɰɢɹ ɧɚ-     ɤɨɧɫɬɚɧɬɵ ɢɨɧɢɡɚɰɢɢ, ɭɫɬɚɧɨɜɥɟ-
ɛɥɸɞɚɥɚɫɶ ɜ ɬɟɱɟɧɢɟ ɨɬɧɨɫɢɬɟɥɶɧɨ ɧɟɛɨɥɶɲɨɝɨ ɧɚɱɚɥɶɧɨɝɨ ɩɪɨɦɟɠɭɬɤɚ           ɧɢɹ ɟɟ ɩɨɫɬɨɹɧɫɬɜɚ ɧɟɡɚɜɢɫɢɦɨ ɨɬ ɤɨɧɰɟɧɬɪɚɰɢɢ.
ɜɪɟɦɟɧɢ, ɷɬɢ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɢ ɛɥɢɡɤɢ ɤ ɥɢɧɟɣɧɵɦ. ɉɨ ɧɚɤɥɨɧɭ ɥɢɧɟɣɧɵɯ ɭɱɚɫɬ-          ɉɨ ɫɬɪɨɟɧɢɸ ɢ ɯɪɨɦɨɮɨɪɧɵɦ ɮɭɧɤɰɢɹɦ ɛɪɨɦɬɢɦɨɥɨɜɵɣ ɫɢɧɢɣ (ɞɢɛ-
ɤɨɜ ɨɩɪɟɞɟɥɢɬɟ ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɪɟɚɤɰɢɢ ɩɪɢ ɤɚɠɞɨɣ ɤɨɧɰɟɧɬɪɚɰɢɢ ɢɨɞɢɞɚ ɤɚɥɢɹ.       ɪɨɦɬɢɦɨɥɫɭɥɶɮɨɮɬɚɥɟɢɧ, ȻɌɋ) ɨɬɧɨɫɢɬɫɹ ɤ ɤɪɚɫɢɬɟɥɹɦ ɬɪɢɮɟɧɢɥɦɟɬɚɧɨ-
                                                                            ɜɨɣ ɝɪɭɩɩɵ (ɧɚɪɹɞɭ ɫ ɮɟɧɨɥɮɬɚɥɟɢɧɨɦ, ɪɨɡɨɥɨɜɨɣ ɤɢɫɥɨɬɨɣ ɢ ɞɪ.). ɉɪɨɬɨ-
   ȿɫɥɢ ɫɤɨɪɨɫɬɶ ɩɨɞɱɢɧɹɟɬɫɹ ɡɚɤɨɧɭ v kcCI , ɬɨ ɨɩɪɟɞɟɥɢɬɶ ɩɨɪɹɞɨɤ
                                              p
                                                                            ɝɟɧɧɨɣ ɹɜɥɹɟɬɫɹ ɫɭɥɶɮɨɝɪɭɩɩɚ SO3–H+. ɂɧɬɟɪɜɚɥ pH ɩɟɪɟɯɨɞɚ ɨɤɪɚɫɤɢ ɨɬ
ɪɟɚɤɰɢɢ ɩɨ ɢɨɞɢɞɭ p ɦɨɠɧɨ, ɩɨɫɬɪɨɢɜ ɡɚɜɢɫɢɦɨɫɬɶ v(CI–) ɜ ɥɨɝɚɪɢɮɦɢɱɟ-       6,0 ɞɨ 7,6.
ɫɤɢɯ ɤɨɨɪɞɢɧɚɬɚɯ:
                            ln v = ln kc + p ln CI–.
ȼ ɷɬɨɦ ɫɥɭɱɚɟ ɩɨɪɹɞɨɤ ɪɟɚɤɰɢɢ ɧɚɯɨɞɢɬɫɹ ɤɚɤ ɭɝɥɨɜɨɣ ɤɨɷɮɮɢɰɢɟɧɬ ɩɪɹ-
ɦɨɣ ln v = f (ln CI–).
    ɋɪɚɜɧɢɬɟ ɫɤɨɪɨɫɬɢ ɨɤɢɫɥɟɧɢɹ ɢɨɞɢɞ-ɢɨɧɨɜ ɜ ɩɪɢɫɭɬɫɬɜɢɢ ɤɚɬɚɥɢɡɚɬɨɪɚ
ɢ ɛɟɡ ɧɟɝɨ.




                                                                                         Ɋɢɫ. 9                               Ɋɢɫ. 10


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