Методы определения порядка реакции

Лекция №2.

Для простых реакций порядки совпадают со стехиометрическими коэффициентами. Для сложных реакций порядки определяют экспериментально, для этого измеряют концентрации всех веществ в различные моменты времени и по этим данным рассчитывают порядки и константу скорости.

Метод изолирования Оствальда.

Для того чтобы уменьшить количество неизвестных реакцию проводят в таких условиях, при которых концентрация одного или нескольких исходных веществ остается постоянной. Например, эти вещества берут в избытке (метод избытка).

; если , то

Метод равных концентраций Оствальда.

Если в ходе реакции , то

Методы определения порядков разделяются на интегральные и дифференциальные. В интегральных используется зависимость концентрации от времени c(t) в дифференциальных зависимость скорости от времени (t)

1. Метод подстановки.

Заключается в подстановке экспериментальных данных в уравнение реакции 0,1,2,3-го порядков и определении, которое из всех этих уравнений приводит к постоянному значению константы скорости реакции.

Если n=0, то ;

Если n=1, то ;

Если n=2, то ;

Если n=3, то ;

2. Графический метод.

Заключается в построении графика выражающего зависимость различных функций концентраций от времени, и определении, какая из этих функций линейно зависит от времени.

3. Метод определения времени полупревращения (метод Оствальда-Нойеса).

Зависимость времени полупревращения от начальной концентрации для реакций различных порядков имеет следующий вид

n=0; n=1;

n=2; n=3;

, где a-коэффициент пропорциональности.

Измеряют время полупревращения при 2х различных начальных концентрациях.

; ;

4. Дифференциальный метод Вант-Гоффа.

По экспериментальным данным зависимостей концентраций от времени вычисляют скорость реакций.

а) б)

1)Скорость реакции вычисляют либо как среднюю для двух соседних

концентраций и соотносят её со средней концентрацией, либо скорость реакции находят графическим дифференцированием кинетической кривой и соотносят ее с концентрацией исходного вещества в соответствующие моменты времени.

; ; ;

В этом способе порядок находится по двум точкам с большой погрешностью.

2) Если имеется много экспериментальных точек, то порядок находят графически.

Дата добавления: 2014-01-05