Физическая химия: Часть 2. Химическая кинетика. Зенин Г.С - 29 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

Х и м и ч е с к а я к и н е т и к а
29
скорости реакции. Действительно, в выражениях
(
)
2.66 величины k− , k
−
, k
+
и 2
k+ являются угловыми коэффициентами, а, следовательно, численно равны
тангенсам углов наклона прямых к оси времени (ось абсцисс) соответственно
для реакций нулевого, первого, второго и третьего
1
порядков.
Способ определения времени полупревращения. Нахождение порядка
реакции по времени полупревращения в соответствии с формулами
(
)
2.32 ,
(
)
2.39 ,
(
)
2.45 ,
(
)
2.51 основано на зависимости
1/2
τ
от начальной концентра-
ции. По серии опытных данных для различных начальных концентраций нахо-
дят время полупревращения исходного вещества, т.е.
01/2
c
τ
′
′
−
,
01/2
c
τ
′′ ′′
−
,…,
01/2
.
ii
c
τ
−
Процесс соответствует нулевому порядку, если время полупревращения в
соответствии с уравнение
(
)
2.32 пропорционально начальной концентрации.
Согласно выражению
(
)
2.39 независимость времени полупревращения от на-
чальной концентрации исходного вещества указывает на первый порядок хи-
мической реакции. В случае, когда подтверждается справедливость уравне-
ния
(
)
2.45 , т.е. время полупревращения обратно пропорционально начальной
концентрации, то реакция имеет второй порядок. Обратная пропорциональ-
ность периода полупревращения квадрату начальной концентрации свидетель-
ствует о третьем порядке реакции в соответствии с уравнением
(
)
2.51 . Когда
порядок реакции нецелочисленный, то в рамках данного способа лучше приме-
нить следующий прием. Обобщая уравнения
(
)
2.32 ,
(
)
2.39 ,
(
)
2.45 и
(
)
2.51 для
любого
n получим
1/2
1
0
n
const
c
τ
−
=
,
(
)
2.67
где
const зависит от n . Прологарифмировав это уравнение при двух значениях
0
c и
1/2
(при данном n ) и вычтя из второго уравнения первое, получим выра-
жение
1/2 1/2
00
lg lg
1.
lg lg
n
cc
τ
τ
′
′′
−
=
+
′′ ′
−
(
)
2.68
1
При представлении зависимости ()cf
τ
=
для реакций третьего порядка в виде
22
0
1/2 1/2ck c
τ
=+ , т.е. графически в координатах
2
1/2c
τ
−
, угловым коэффициентом, чис-
ленно равным тангенсу угла наклона прямой к оси времени, является величина
.k
Если по
оси ординат отложены значения
c− , ln c
−
,
1
c
−
,
2
1
c
−
или
2
1
2c
−
, то знаки угловых коэффи-
циентов, а, следовательно, и направления прямых на графиках, меняются на противополож-
ные.

Страницы