Физическая химия: Часть 2. Химическая кинетика. Зенин Г.С - 53 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
53
1
01
3
21
k
ck
ce
kk
τ
−
=
−
.
(
)
2.154
Разделив
(
)
2.154 на
(
)
2.129 получим соотношение
3
1
121
,
c
k
ckk
=
−
(
)
2.155
выражающее постоянство отношения концентраций промежуточного и исход-
ного веществ в
стационарном состоянии. Иногда такое состояние называют
переходным равновесием.
Как уже было показано
(
)
см. уравнение 2.152
⎡⎤
⎣⎦
, к несколько иным резуль-
татам приходим в случае, когда
1
k не просто меньше
2
k , но и по абсолютной
величине очень мало, т.е.
12
kk . Уравнение
(
)
2.152 , с учетом
(
)
2.39 и, исходя
из того, что
средняя продолжительность жизни вещества при его распаде
1/
l
k
τ
= , можно представить в виде
(
)
()
(
)
()
31/2
1
12
1/ 2
,
PP
l
AA
l
c
k
ck
ττ
ττ
== =
(
)
2.156
где
()
P
l
τ
,
()
1/2
P
τ
и
()
A
l
τ
,
()
1/2
A
τ
– средняя продолжительность жизни и период полу-
превращения (полураспада) промежуточного и исходного веществ соответст-
венно.
Таким образом,
в стационарном состоянии концентрации промежуточ-
ного и исходного веществ будут относиться друг к другу как их средние
продолжительности жизни или периоды полупревращения (полураспада)
.
Иногда в таких случаях говорят о
вековом равновесии.
В. Квазистационарное и квазиравновесное приближения
Из приведенных в 2.2.1.5.А решений прямой и обратной кинетических за-
дач следует, что даже в случае простейшей двустадийной односторонней мо-
номолекулярной реакции, протекающей в закрытой системе, для кинетического
описания приходится составлять и решать систему дифференциальных уравне-
ний. Для более сложных реакций получить решение в аналитическом
виде час-
то вообще не удается. В то же время, для определенных видов реакций и в оп-
ределенных условиях процесс может протекать в
стационарном или квази-
стационарном режиме
, что существенно упрощает кинетические расчеты.
Стационарный режим протекания процесса может установиться в открытой
системе. По смыслу стационарный режим напоминает ситуацию, которая уста-
навливается в ванне, если в нее с постоянной скоростью льется вода из крана и
с той же скоростью вытекает вода через нижний слив. При протекании реакции
в стационарном
режиме концентрации всех промежуточных веществ в данной
точке пространства остаются постоянными, а, следовательно, в течение всего

Страницы