Зависимость концентрации реагентов от времени для реакции первого порядка

1) В реакциях 1-го порядка в закрытых системах типа А —> В скорость прямо пропорциональна концентрации:

При решении кинетических уравнений часто используют следующие обозначения: начальная концентрация [А]_о = а, текущая концентрация [А] = а – x(t), где x(t) - концентрация прореагировавшего вещества А. В этих обозначениях кинетическое уравнение для реакции первого порядка и его решение имеют вид: Решение кинетического уравнения записывают и в другом виде, удобном для анализа порядка реакции:

Время, за которое распадается половина вещества А, называют периодом полураспада Он определяется уравнением и равен

2) В реакциях первого порядка в открытой системе решение кинетического уравнения (1) зависит от числа продуктов реакции. Пусть в реакции А —> В +... из одной молекулы А образуется молекул продуктов, а степень превращения А составляет х, тогда количество А и общее количество газов равны, соответственно: (2)

Концентрацию исходного вещества выразим через парциальное

давление, которое найдем по закону Дальтона: (3)

Подставляя (1) и (2) в общее кинетическое уравнение

(3), получаем для реакции первого порядка дифференциальное уравнение, описывающее зависимость степени превращения от координаты вдоль потока в реакторе: где константа скорости, - площадь сечения реактора.

Дата добавления: 2015-06-04