Химическая кинетика (задачи, примеры, задания). Пурмаль А.П - 45 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МФТИ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

45
Решение. Определим максимальное значение безразмерной
концентрации промежуточного вещества
"Р":
[]
[]
βκ
κ
κ
м
м
Р
А
==
−
−
0
1
, где
κ
==
k
k
2
1
05,
, тогда
β
м
= 05,
.
Величина [P]
м
= 0,5[Α]
0
, а максимальная скорость W
м
= k
2
⋅[P]
м
=
0,5k
2
⋅[Α]
0
= 3⋅10
-2
[Α]
0
Мс
-1
. Тогда k
2
=6⋅10
-2
c
-1
, k
1
=1,2⋅10
-1
c
-1
. Время
достижения максимальной скорости образования
"В" рассчитаем из
уравнения
τ
κ
κ
мм
tk=⋅=
−
1
1
ln
,
откуда
t
k
k
kk
c
м
=
−
=
−
=
ln
ln ,
,
,
.
2
1
21
05
006
115
Задача 2. Скорость образования
"В" при [Α]
0
=0,1М проходит
через максимум
W
м
=2,0⋅10
-5
Мс
-1
. В момент достижения максимальной
скорости значения текущих концентраций
"А", "В" были измерены
равными
5⋅10
-2
и 3⋅10
-2
М соответственно. По значениям начальных
скоростей убыли
"А" была найдена k
1
=10
-3
c. Является ли изученная
реакция простейшей последовательной реакцией
А → Ρ → Β или
последовательной реакцией с обратимой стадией
А ⇔ Ρ → Β?
Решение. В обоих возможных случаях достижение
W
м
произойдёт
при максимальном
"Р". В случае простой последовательной реакции
[]
[] []
dP
d
t
kA kP
м
=− =
12
0
и
[]
[
]
P
kA
k
м
м
=
⋅
1
2
, (1)
а в случае реакции с обратной стадией
[]
[]
Р
kA
kk
м
м
=
⋅
+
−
1
12
.
(2) 
     Решение. Определим максимальное                       значение       безразмерной
концентрации промежуточного вещества "Р":


     [ Р] м − κ κ− 1                    k2
βм =       =κ                    κ=        = 0,5,                βм = 0,5 .
     [ А]0           ,   где
                                        k1
                                                     тогда



Величина [P]м = 0,5[Α]0, а максимальная скорость Wм = k2⋅[P]м =
0,5k2⋅[Α]0 = 3⋅10-2[Α]0 Мс-1. Тогда k2=6⋅10-2c-1, k1=1,2⋅10-1c-1. Время
достижения максимальной скорости образования "В" рассчитаем из
                               ln κ
уравнения   τ м = t м ⋅ k1 =        , откуда
                               κ −1
                          k2
                       ln
                          k1    ln 0,5
                 tм =         =        = 115
                                           , c.
                      k 2 − k1 − 0,06

     Задача 2. Скорость образования "В" при [Α]0=0,1М проходит
                         -5   -1
через максимум Wм=2,0⋅10 Мс . В момент достижения максимальной
скорости значения текущих концентраций "А", "В" были измерены
             -2       -2
равными 5⋅10 и 3⋅10 М соответственно. По значениям начальных
                                        -3
скоростей убыли "А" была найдена k1=10 c. Является ли изученная
реакция простейшей последовательной реакцией А → Ρ → Β или
последовательной реакцией с обратимой стадией А ⇔ Ρ → Β?

     Решение. В обоих возможных случаях достижение Wм произойдёт
при максимальном "Р". В случае простой последовательной реакции

     d [ P]                                              k1 ⋅[ A] м
            = k1[ A] − k 2 [ P] м = 0    и    [ P] м =                ,          (1)
      dt                                                    k2
а в случае реакции с обратной стадией
                     k1 ⋅[ A] м
            [ Р] м = k + k .                                                     (2)
                      −1      2

                                         45

Страницы