Химическая кинетика (задачи, примеры, задания). Пурмаль А.П - 40 стр.

    1.5.Последовательные реакции. Методы квазиравновесных
               и квазистационарных концентраций

     Реакции, при протекании которых образованию продукта
предшествует образование промежуточного вещества-интермедиата Х,
называют последовательными. В большей части последовательных
реакций промежуточными веществами являются свободные радикалы
или атомы и комплексы. Чем выше реакционноспособность
интермедиата, тем меньше время его жизни и концентрация в
реагирующей системе. Распространённость последовательных реакций
столь велика, что можно утверждать: подавляющее большинство
химических превращений происходит последовательно.
     В простейших случаях признаками последовательного характера
реакции служат различие скоростей расходования реагентов и
образования продуктов и так называемый S-образный вид кинетической
кривой накопления продуктов. Для последовательной простейшей
реакции 1-го порядка:

                 k       k
           А ⎯⎯1→ X     ⎯⎯ 2→ C                                     (1.5.1)

[A] = [A]0 - [X] - [C] и –d[A]/dt ≠ d[C]/dt, если [X] составляет заметную
долю [Α]. Образование продукта реакции "С" в начальный период
накопления "Х" будет происходить со скоростью, пропорциональной
растущей концентрации "Х", т.е. с ускорением, а затем при уменьшении
[Χ] по мере расходования "А" с замедлением, что и определяет S-
образность кривой накопления продукта реакции. Такой кинетический
способ установления последовательного характера реакции возможен
лишь в случае соизмеримости значений [Χ] и [Α]. Если же [Χ]<<[Α],
последовательная реакция будет имитировать простую одностадийную.
     В случае (1.5.1) выражения для [Χ] и [С]=ƒ(t) можно получить
аналитически. Введём безразмерные параметры:

              [ А]        [ Х]                     k2
                    = α,        = β , k1 ⋅ t = τ ,    =κ .
             [ А] 0      [ А] 0                    k1

Уравнения связи текущих концентраций со временем
                 d[ A]                d[ X ]
             −         = k1[ A]   и          = k1[ A] − k 2 [ X ]
                  dt                   dt

                                      40