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

Истории Русского химического общества
Для решения многих задач можно использовать одну из важнейших отраслей науки и естествознания - химическую науку. Современная химия развивается стремительными темпами, плодотворно сотруднич ...

Учёные создали золотой алюминий и синее серебро
Физики из института оптики Университета Рочестера поменяли стандартный серебристый цвет алюминия на золотой, потом на голубой, а затем на серый. Впоследствии оказалось, что не только этот металл спосо ...

Технологические иследования процесса массопереноса - диффузии
С процессом массопереноса - диффузией приходится сталкиваться постоянно в явной или неявной форме в своей повседневной жизни, практической деятельности, научных и технологических исследовани ...