Физическая химия: Часть 2. Химическая кинетика. Зенин Г.С - 50 стр.

UptoLike

Рубрика: 

Х и м и ч е с к а я к и н е т и к а
50
Следовательно, последовательная реакция будет протекать как обычная ре-
акция первого порядка.
Рис. 2.11. Зависимость концентраций ис-
ходного вещества (1), промежуточного вещест-
ва (2) и продукта реакции (3) для последова-
тельной реакции первого порядка при
21
kk
(
)
11 3
1201
2,0 ; 0,1 ; 1,0 /kckcc
м
оль м
−−
===
В тех случаях, когда промежуточное вещество является целевым, то увели-
чение его выхода может быть достигнуто увеличением
1
k , что возможно осу-
ществить, например, введением в реакционную систему селективного катализа-
тора, увеличивающего скорость первой стадии при неизменной скорости вто-
рой. Тот же эффект достижим и путем изменения температуры, если темпера-
турная зависимость скоростей стадий различна.
2. При
12
kk состояние, близкое к равновесному, устанавливается во вто-
рой элементарной стадии последовательной реакции
(
)
2.126 :
()
(
)
()
22
21
22
k
k
k
A
PB
−−
⎯⎯⎯
⎯⎯
⎯⎯⎯
v
v
v
.
(
)
2.145
Считаем, что
22
2
32
,
ck
K
ck
==
(
)
2.146
где
2
K
константа равновесия для второй элементарной стадии, т.е. в этой ста-
дии устанавливается
квазиравновесное состояние (см. 2.2.1.5.B). Для исходно-
го вещества A уравнение кинетической кривой описывается, очевидно, как и
для реакции
(
)
2.126 , выражением
(
)
2.129 , а, следовательно
(
)
1
01 1 01
1
k
ccc e
−= .
(
)
2.147
Из уравнения материального баланса
(
)
2.128 находим
2
233 011
3
1
c
ccc c c
c
⎛⎞
+= + =
⎜⎟
⎝⎠
.
(
)
2.148
Отсюда, с учетом
(
)
2.146 и
(
)
2.147 , получаем
()
1
01
3
2
1
1
k
c
ce
K
τ
=−
+
(
)
2.149