Химическая кинетика
Периодическая система / Методика решения задач по теоретическим основам химической технологии / Химическая кинетика
Страница 2

называется общим порядком реакции

. Для элементарной реакции общий порядок равен молекулярности, а порядок по веществам равны коэффициентам в уравнении реакции. Порядок реакции по i-

тому компоненту не равен его стехиометрическому коэффициенту в химическом уравнении сложной реакции.

1

. Реакции нулевого порядка. Скорость этих реакций не зависит от концентрации реагирующего вещества n=0. Из уравнений 1.3.1 и 1.3.3 получим следующее

w=k или . (1.3.4)

Интегрируя выражение (1.3.4) получаем:

CA,t=CA,0 – k0t, k0t = CA,0 – CA,t (1.3.5)

Введем понятие время полупревращения t1/2

– это время, в течение которого превращается половина исходного вещества.

Для реакции нулевого порядка в уравнение 1.3.5 подставим

t1/2

=

2.

Реакции первого порядка. Для реакции первого порядка n=1 типа

А ® Р1+ Р2 + …, скорость прямо пропорциональна концентрации вещества А:

w=;

lnCA,t = lnCA,0 – kt

С=СА,t=CA,0 e-kt

t1/2=

3.

Реакции второго порядка. Для реакции второго порядка n=2 типа

А + В ® Р1+ Р2 + ., если СА,0=СВ,0 кинетическое уравнение имеет вид

w=;

t1/2

Для реакции второго порядка типа А + В ® Р + … если СА,0 ¹ СВ,0 кинетическое уравнение имеет вид

w=

Периоды полураспада вещества А и В, если СА,0 ¹ СВ,0, различны,

т.е. t1|2 (A)¹ t1|2 (B).

4.

Реакции третьего порядка. Кинетика реакции третьего порядка n=3 типа

2А + В ® Р1+ Р2 + … 3А ® Р1+ Р2 + …, А + В + С ® Р1+ Р2 + …

при равных начальных концентрациях описывается уравнением

w

=

t1|2=

Для реакции А + В + С ® Р + …,если СА,0 ¹ СВ,0¹СС,0 кинетическое уравнение примет вид

w=

II.

Выражение (1.3.1) записано для фиксированной температуры. Для приближенной оценки изменения скорости широко используется эмпирическое правило Вант-Гоффа, в соответствии с которым скорость химической реакции становится в 2-4 раза больше при повышении температуры на каждые 10°C. В математической форме зависимость изменения скорости реакции от температуры выражается уравнением

(1.3.4)

— скорость реакции при повышенной температуре Т2,

- скорость реакции при начальной температуре Т1; γ

—температурный коэффициент скорости, показывающий, во сколько раз увеличится скорость реакции при повышении температуры на 10°С (2-4). Это позволяет предположить, что между скоростью реакции и температурой должна существовать экспоненциальная зависимость. Точное соотношение между скоростью реакции и температурой установил шведский химик Аррениус в 1899 г. Это соотношение, получившее название уравнение Аррениуса, имеет вид

Страницы: 1 2 3

Смотрите также

Новости из мира нанотехнологий
Учёные из Исследовательского центра им. Эймса при NASA считают, что инфракрасный космический телескоп "Спитцер" сможет обнаружить в космосе алмазы. При помощи компьютерных моделей, исследова ...

Химические способы нанесения металлических покрытий
Металлические слои можно получать на очень большом числе самых разнообразных материалов, таких, как стекло, кварц, фарфор, слюда, целлулоид, а также текстиль. Насколько многочисленны примен ...

Получение простых эфиров
...