Методические разработки к практикуму по физической химии. Часть II. Химическая кинетика. Соломонов Б.Н - 10 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КФУ | Казань

Составители: 

Рубрика: 

10
промежутку времени, в течение которого прореагирует половина исходного
количества вещества. Если исходная концентрация вещества равна
0
C , то
связь времени полупревращения с константой скорости для реакций первого,
второго и третьего порядков можно получить, подставив
0
2
C
вместо C и
1/2
t
вместо
t в уравнения (14), (16) и (18), соответственно.
Получим:
для реакции первого порядка
1/2
ln2
t
k
(19)
для реакции второго порядка
1/2
0
1
t
kC
(20)
для реакции третьего порядка
1/2
2
0
3
2
t
kC
(21)
Можно показать, что в общем случае для реакции n-го порядка время
полупревращения будет равно:



1
1/2
1
0
21
1
n
n
t
kn C

(22)
Уравнение (22) не применяется для реакций 1-го порядка, для них
используют уравнение (19).
Как видно, для реакций различных порядков время полупревращения по-
разному зависит от концентрации и лишь для реакций первого порядка оно
является константой, не зависящей от концентрации.
1.5 Методы определения порядка реакции
Исходные данные для определения порядка реакции обычно берутся из
экспериментально определенных кинетических кривых. При этом во всех
методах может быть определен либо временной порядок (одна кинетическая
кривая), либо концентрационный (несколько кинетических кривых, а
концентрации и скорости берутся только для нулевого момента времени).
Если в реакции участвует несколько исходных веществ, то,
как правило,
невозможно определить одновременно все частные порядки. Их значения
определяются последовательно для каждого реагента. Для этого используется
процедура, известная как «метод изолирования Оствальда». Суть ее состоит в
том, что все реагенты кроме одного берутся в большом избытке. Тогда в ходе
кинетического эксперимента концентрации этих веществ могут считаться
примерно постоянными, и
эффективный (или концентрационный) порядок по
этим веществам будет равен нулю. В этом случае кинетическое уравнение 
промежутку времени, в течение которого прореагирует половина исходного
количества вещества. Если исходная концентрация вещества равна C0 , то
связь времени полупревращения с константой скорости для реакций первого,
                                                                  C0
второго и третьего порядков можно получить, подставив                  вместо   C   и   t1/ 2
                                                                  2
вместо t в уравнения (14), (16) и (18), соответственно.
    Получим:
                                                      ln2
    для реакции первого порядка              t1/2                (19)
                                                       k
                                                      1
    для реакции второго порядка           t1/2                   (20)
                                                   k  C0
                                                       3
    для реакции третьего порядка         t1/2                    (21)
                                                  2  k  C02
    Можно показать, что в общем случае для реакции n-го порядка время
полупревращения будет равно:

                          t1/2 
                                       2   n 1
                                                      
                                                     1
                                                                                    (22)
                                   k   n  1  C0
                                                          n 1


    Уравнение (22) не применяется для реакций 1-го порядка, для них
используют уравнение (19).
    Как видно, для реакций различных порядков время полупревращения по-
разному зависит от концентрации и лишь для реакций первого порядка оно
является константой, не зависящей от концентрации.

                1.5 Методы определения порядка реакции

    Исходные данные для определения порядка реакции обычно берутся из
экспериментально определенных кинетических кривых. При этом во всех
методах может быть определен либо временной порядок (одна кинетическая
кривая), либо концентрационный (несколько кинетических кривых, а
концентрации и скорости берутся только для нулевого момента времени).
    Если в реакции участвует несколько исходных веществ, то, как правило,
невозможно определить одновременно все частные порядки. Их значения
определяются последовательно для каждого реагента. Для этого используется
процедура, известная как «метод изолирования Оствальда». Суть ее состоит в
том, что все реагенты кроме одного берутся в большом избытке. Тогда в ходе
кинетического эксперимента концентрации этих веществ могут считаться
примерно постоянными, и эффективный (или концентрационный) порядок по
этим веществам будет равен нулю. В этом случае кинетическое уравнение
                                       10

Страницы