Семинары по химической кинетике. Простов В.Н. - 8 стр.

                                СЕМИНАР 6
   Последовательные реакции. Методы квазиравновесных и квазистационарных
                               концентраций
          Понятия
     Последовательные реакции,
     Метод квазистационарных концентраций,
     Метод квазиравновесных концентраций,
     Лимитирующая стадия.
          Формулы
                                               k1        k2
      Для последовательной реакции     А ⎯⎯⎯⎯→ X       ⎯⎯⎯⎯→ C введём
безразмерные параметры
       [ А]        [Х]                      k2
             =α ,        = β , k1 ⋅ t = τ ,    =κ . Тогда имеем решение
      [ А] 0      [ А] 0                    k1
                                1
     α = exp(−τ ),        β=       (e − τ − e −κτ ). Из последнего выражения
                               1−κ
                                       κ
               lnκ                −
получим   τм =      ,     βм =κ       κ −1.
               κ −1
                                            k1
                                           ⎯⎯⎯
                                             ⎯→                     k
  Для последовательной реакции   1. А                 X , 2. X + C ⎯⎯
                                                                    2
                                                                      →D
                                     ←⎯⎯⎯ ⎯
                                       k− 1
Условие применимости метода квазистационарных концентраций k2⋅[C] >> k1,
Условие применимости метода квазиравновесных концентраций k−1 >> k2⋅[C].

           Проблемы
     Использование МКС и МКР концентраций для нахождения аналитического
решения кинетических уравнений последовательных превращений.

      1.5.3. Разложение NO2Cl протекает по механизму
              1. NO2Cl → NO2 + Cl      2. Cl + NO2Cl → NO2 + Cl2
Получите выражение для реакции в квазистационарном приближении.
 (W = 2k1[NO2Cl] )
      1.5.4. Разложение N2O5 в газовой фазе описывается схемой
                k
              ⎯⎯ 1→                              k
      N 2 O5        NO2 + NO3               NO3 ⎯⎯⎯2 → NO + O
             ←⎯⎯⎯                                            2
               k
                 −1
Получите выражение для скорости реакции как функции концентраций N2O5 и NO2 в
квазистационарном и квазиравновесном приближении.

(W     =
               [
          k ⋅k N O
           1 2 2 5  ],   W       =
                                   k ⋅k
                                    2 1
                                         ⋅
                                           N O
                                            2 5[ ]
                                                )
         k + k [ NO ]                           [ ]
  квст                    квр ав    k
                                      −1   NO
          2   −1   2                          2


                                           8