Составители:
Рубрика:
Х и м и ч е с к а я к и н е т и к а
45
Простым примером последовательных реакций может служить омыление
диэтилоксалата едким натром, которое протекает последовательно в две стадии
25 25
25
25
25
25
COOC H COOC H
NaOH C H OH
COOC H COONa
COOC H COONa
NaOH C H OH
COONa COONa
+→ +
+→ +
В последовательных реакциях, как правило, расчет зависимости концентра-
ции от времени довольно сложен, так как для исключения концентраций про-
межуточных веществ приходится решать систему дифференциальных уравне-
ний. Только для более простых реакций с последовательными стадиями перво-
го порядка удается получить аналитические выражения для концентрации ве-
ществ в явном виде. Примером
такой простой последовательной реакции может
служить гомогенная реакция в закрытой системе с двумя односторонними мо-
номолекулярными элементарными стадиями (первого порядка).
(
)
(
)
11 2 2
.
kk
A
PB⎯⎯⎯→⎯⎯⎯→
vv
(
)
2.126
В данной реакции молекула A превращается в молекулу B через образова-
ние некоторого
промежуточного соединения (вещества) P. Так как соедине-
ние P может быть как достаточно устойчивой молекулой, так и ионом или сво-
бодным радикалом, то в общем случае оно называется
промежуточной час-
тицей
. В соответствии с определением последовательных реакций промежу-
точная частица P является продуктом первой стадии и одновременно исходным
реагентом второй стадии.
Обозначим концентрации веществ ,,
A
BP в момент времени
τ
через
123 12
,,; ,cc c vv
и
12
,kk
– соответственно скорости и константы скорости первой
и второй стадии реакции. При нестационарном режиме протекания реакции они
могут быть различны.
Рассмотрение начнем со случая, когда константы скорости обеих последо-
вательных стадий близки между собой.
Для любого из трех компонентов рассматриваемого сложного химического
превращения можно написать кинетическое уравнение. При этом следует
учесть,
что промежуточная частица P одновременно образуется из A по реакции
первого порядка с константой скорости
1
k и расходуется по реакции первого
порядка с константой скорости
2
.k Поэтому кинетические уравнения запишут-
ся в виде
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- …
- следующая ›
- последняя »
