Методические разработки к практикуму по физической химии. Часть II. Химическая кинетика. Соломонов Б.Н - 8 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КФУ | Казань

Составители: 

Рубрика: 

8
где С - концентрация вещества A в момент времени t . Разделяем переменные
в этом уравнении:
dC
kdt
C

. После интегрирования получаем:
ln .
C k t const Здесь
const
– постоянная интегрирования, ее значение
находим, исходя из того, что в момент времени
0t
концентрация вещества
A известна и равна
0
C :
00
ln 0 lnC k const const C

В результате получаем:
0
ln
C
kt
C
(13)
Это уравнение представляет собой кинетическое уравнение реакции
первого порядка в интегральной форме. В отличие от уравнения в
дифференциальной форме (12), последнее удобно для определения константы
скорости:
0
1
ln
C
k
tC

(14)
Произведя аналогичные процедуры для реакции второго порядка:
2
dC
kC
dt
 , (15)
получим уравнение для константы скорости
реакции второго порядка:
0
11 1
k
tCC




(16)
И соответственно, для
реакции третьего порядка:
3
dC
kC
dt
 (17)
22
0
111
2
k
tC C




(18)
Как видно из уравнений (14), (16) и (18), размерность константы скорости
различна для реакций различных порядков.
При вычислении констант скорости (
аналитический способ),
экспериментально измеренные значения концентрации (С) в различные
моменты времени (t) подставляют непосредственно в уравнение (14), (16) или
(18), если заранее известен порядок реакции. Для применения этих уравнений,
естественно, должна быть известна начальная концентрация (
0
C ). Обычно
рассчитывается ряд значений константы для различных моментов времени, а
затем из них – среднеарифметическое значение. Если значения константы
систематично различаются для разных моментов времени, это может 
где С - концентрация вещества A в момент времени t . Разделяем переменные
                           dC
в этом уравнении:              k  dt . После интегрирования получаем:
                           C
lnC  k  t  const. Здесь const – постоянная интегрирования, ее значение
находим, исходя из того, что в момент времени t  0 концентрация вещества
A известна и равна C0 :
                      lnC0  k  0  const  const   lnC0
    В результате получаем:
                                        C
                                     ln 0  k  t                      (13)
                                         C
    Это уравнение представляет собой кинетическое уравнение реакции
первого порядка в интегральной форме. В отличие от уравнения в
дифференциальной форме (12), последнее удобно для определения константы
скорости:
                                            1 C
                                     k   ln 0                        (14)
                                            t    C
    Произведя аналогичные процедуры для реакции второго порядка:
                                      dC
                                            k C2 ,                  (15)
                                       dt
получим уравнение для константы скорости реакции второго порядка:
                                         1 1 1 
                                  k                               (16)
                                          t  C C0 
    И соответственно, для реакции третьего порядка:
                                 dC
                                      k  C3                           (17)
                                 dt
                                  1  1      1 
                             k      2  2                            (18)
                                  2t  C     C0 
     Как видно из уравнений (14), (16) и (18), размерность константы скорости
различна для реакций различных порядков.
     При вычислении констант скорости (аналитический способ),
экспериментально измеренные значения концентрации (С) в различные
моменты времени (t) подставляют непосредственно в уравнение (14), (16) или
(18), если заранее известен порядок реакции. Для применения этих уравнений,
естественно, должна быть известна начальная концентрация ( C0 ). Обычно
рассчитывается ряд значений константы для различных моментов времени, а
затем из них – среднеарифметическое значение. Если значения константы
систематично различаются для разных моментов времени, это может

                                     8

Страницы