Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Метод определения порядка реакции

Для реакции aA+bB=cC+dD, протекающей слева направо, показатели степеней a и b называют порядком реакции по компонентам А и В соответственно. Сумму порядков по всем компонентам называют общим порядком реакции или просто порядком реакции. Порядок реакции (n) – сумма показателей степеней при концентрациях в уравнении для скорости химической реакции: n=a+b. Порядок реакции может быть любым числом: целым, дробным и даже отрицательным. Для простых элементарных реакций порядок реакции совпадает со стехиометрическими коэффициентами и с молекулярностью.

Молекулярность – число частиц, одновременным взаимодействием которых, осуществляется элементарный акт химической реакции. Различают: моно-, би-, редко тримолекулярные реакции. Четырехмолекулярные реакции не встречаются вообще, так как не возможно одно- временное взаимодействие четырех частиц.

83. Методы определения константы скорости реакции/85. Методы расчета констант скоростей химических реакций

Для всех реакций, относящихся к определенному порядку, выведены основные кинетические характеристики, позволяющие по опытным данным рассчитывать: константу скорости химической реакции; время полупревращения (период полураспада), изменение концентрации реагирующих веществ во времени и др.

Реакции, в которых превращение претерпевает одна молекула: реакции разложения, внутримолекулярных превращений, процессы радиоактивного распада и др. Схематично такие реакции можно записать:

Скорость реакции связана со скоростью изменения концентрации вещества А соотношением:

По закону действующих масс скорость односторонней реакции первого порядка равна:

Приравнивая эти уравнения и опуская для простоты индекс А, получаем:

Разделим переменные и проинтегрируем левую и правую части по- лученного уравнения в пределах от С0 до С и от 0 до t:

Получаем:

Тогда выражение для константы скорости реакции первого порядка имеет вид:

где С0 – начальная концентрация исходного вещества; С = С0 – х – концентрация исходного вещества к моменту времени t.

Случай, когда в одном элементарном акте принимают участие две одинаковые частицы или когда концентрации исходных веществ равны между собой. Схематично такие реакции можно записать следующим образом:

2

Выполняем аналогичные действия: записываем выражения для скорости реакции по определению и по закону действующих масс и приравниваем эти уравнения, получаем:

Разделим переменные и проинтегрируем левую и правую части полученного уравнения в пределах от С0 до С и от 0 до t:

Получаем:

Тогда выражение для константы скорости реакции второго порядка имеет вид:

где С0 – начальная концентрация исходного вещества; С = С0 – х – концентрация исходного вещества к моменту времени t.

Случай, когда в одном элементарном акте принимают участие три одинаковые частицы или когда концентрации исходных веществ равны между собой. Схематично такие реакции можно записать:

продукты

Записываем выражения для скорости реакции по определению и по закону действующих масс и приравниваем эти уравнения, получаем:

Разделим переменные и проинтегрируем левую и правую части по- лученного уравнения в пределах от С0 до С и от 0 до t:

Получаем:

Выражение для константы скорости реакции третьего порядка имеет вид: