КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Реакция нулевого порядка
Основы формальной кинетики кинетика необратимых реакций Это реакции, скорость которых не зависит от концентрации реагирующих веществ. Основной закон химической кинетики для реакции нулевого порядка записывается: Разделим переменные и проинтегрируем в , , где i – константа интегрирования. Если τ = 0, то – начальная концентрация вещества А в момент времени С учетом этого решим уравнение относительно k: . Зная константу скорости реакции, можно рассчитать концентрацию реагирующих веществ в любой момент времени: Для характеристики скорости реакции применяется понятие времени полупревращения или полураспада τ1/2. Это есть время, за которое прореагирует половина взятого количества вещества. С учетом того, что получим Время полупревращения реакции нулевого порядка прямо пропорционально концентрации исходного вещества. Реакция 1 порядка: А ® В. Пусть объем реакционной смеси равен V. Пусть в начальный момент времени τ = 0 в реакционной смеси содержится а моль вещества А и 0 моль вещества В. В момент времени τ в реакционной смеси а – х моль вещества А и х моль вещества В. Уравнение скорости химической реакции 1 порядка имеет вид . Концентрация вещества А равна , тогда . Подставим в уравнение и разделим переменные: , . Из последнего уравнения следует, что скорость реакции 1 порядка не зависит от объема реакционной смеси. Проинтегрировав, получим , где i – константа интегрирования. При τ = 0 – х = 0, тогда С учетом этого решим уравнение относительно k: . Разделив числитель и знаменатель на V, получим , Решим уравнение относительно :
. Время полупревращения реакции 1 порядка равно . Как видно, время полупревращения реакции 1 порядка не зависит от концентрации исходного вещества и обратно пропорционально константе скорости реакции. Реакция 2 порядка: A + B ® C + D. Пусть в объеме реакционной смеси V в начальный момент времени Запишем уравнение для скорости реакции Текущие концентрации реагирующих веществ: ; . Производная от равна , тогда . Скорость реакции 2 порядка обратно пропорциональна объему реакционной смеси. Преобразуем уравнение: (*); Проинтегрируем в неопределенных пределах . При τ = 0 – х = 0, тогда Подставим значение константы интегрирования и решим уравнение относительно k: Поделим на V числитель и знаменатель правой части уравнения, а дробь, стоящую под знаком логарифма на V2, получим , где – исходная концентрация вещества В. Полученное уравнение неприменимо для случая, когда . Рассмотрим этот случай. Если a = b, то уравнение (*) запишется в виде: После интегрирования получим При τ = 0 – х = 0, тогда . Подставим и решим уравнение относительно k: . Поделим на V2: . Текущую концентрацию вещества А можно рассчитать по формуле: . Время полупревращения вещества для реакции 2 порядка при a = b рассчитывается по уравнению: .
Дата добавления: 2013-12-11; Просмотров: 838; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |