Дифференциальные методы

Методы основаны на анализе логарифмической формы кинетического уравнения (5.23):

(5.29)

1) По зависимости начальной скорости от исходной концентрации реагента

, (5.30)

где v ₀ – начальная скорость реакции; c ₀ – исходная концентрация реагента.

а) Аналитический вариант метода. Для определения n необходимо решить систему уравнений:

б) Графический вариант метода. В случае справедливости уравнения (5.23) на графике в координатах значения начальных скоростей как функции соответствующих концентраций должны расположиться на прямой линии. Отрезок на оси ординат на этом графике дает значение , а тангенс угла наклона прямой равен порядку реакции n. (рис. 5.5).

Рис. 5.5. Изменение концентрации реагента i от времени при различных его исходных концентрациях (а); зависимость логарифма начальной скорости реакции от логарифма соответствующих исходных концентраций реагента (б)

Этот метод применяют при обработке результатов серии кинетических кривых, соответствующих различным начальным концентрациям реагента. Для надёжного определения порядка реакции начальные концентрации реагента необходимо менять в достаточно широком диапазоне.

Порядок, определяемый из зависимости начальной скорости от исходной концентрации реагента, называют концентрационным или истинным порядком реакции.

2) По зависимости изменяющейся во времени скорости реакции от концентрации реагента

,

где v_t –скорость реакции в момент времени t; c _t –концентрация реагента в момент времени t.

Рис. 5.6. Кинетическая кривая с = f(t) (а); зависимость логарифма скорости реакции от логарифма концентрации реагента (б)

а) Аналитический вариант метода. Для определения n необходимо решить систему уравнений:

б) Графический вариант метода. На графике в координатах значения скоростей для различных моментов времени как функция соответствующих концентраций должны расположиться на прямой линии (рис. 5.6). Отрезок на оси ординат на этом графике даёт значение , а тангенс угла наклона прямой равен порядку реакции n. Метод применяют при обработке результатов одного опыта.

Порядок, определяемый по зависимости изменяющейся во времени скорости реакции от концентрации реагента, называют временным порядком реакции. Концентрационный (истинный) и временной порядки могут не совпадать вследствие влияния промежуточных или конечных продуктов реакции на её скорость.

Дата добавления: 2017-02-01