АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

ХІ.5. Необоротні реакції другого, третього та n-го порядків

Читайте также:
  1. Аналітичні реакції та вимоги до них
  2. Вплив каталізатора на швидкість хімічної реакції
  3. В’язі і їхні реакції
  4. Диференціали вищих порядків
  5. І. 3. Процеси. Оборотність і необоротність
  6. Кислотно-лужна система якісного аналізу катіонів. Характерні реакції катіонів 1-6 аналітичних груп.
  7. Мета якісного аналізу. Якісні реакції “мокрим” і “сухим” шляхом. Вимоги до аналітичних реакцій, які застосовуються в якісному аналізі.
  8. На полi бою у залежності від вираженостi психічної реакції
  9. Необоротні матеріальні активи, їх класифікація та оцінка
  10. Побудова структурної схеми для вирішення системи диференційних рівняння третього порядку, що містить нелінійність
  11. Приклад створення підсистеми диференційного рівняння третього порядку з піктограмами
  12. Фізіологічні реакції організму на надлишок кисню

Швидкість реакції другого порядку визначається рівнянням:

, (ХІ.5.1)

 

або коли реагенти мають однакові концентрації, кінетичне рівняння має вигляд

(ХI.5.2)

 

Кінетичне рівняння для реакцій другого порядку виведемо на прикладі реакції

А + В = D + R

Нехай у момент часу t = 0 концентрації речовин А і В відповідно рівні а і b. Припустимо, що до моменту часу t в одиниці об’єму прореагує х молей А і, відповідно, х молей В. Тоді на цей час залишаться непрореагованими (а - х) молей А і (b - х) молей В, і швидкість реакції визначатиметься за таким рівнянням:

(ХІ.5.3)

Інтегрування диференціального рівняння (ХІ.5.3) з урахуванням початкових умов (t = 0, х = 0) дає

, (ХІ.5.4)

де k має розмірність: [k] = t-1 моль-1.

Якщо вихідні концентрації речовин А і В рівні, тобто а = b, то диференційне рівняння швидкості записується так:

(ХІ.5.5)

Розділивши змінні в цьому рівнянні і проінтегрувавши його в межах від 0 до t і від 0 до х, одержимо

. (ХІ.5.6)

Якщо прореагує половина вихідної речовини, тобто коли х = а/2, тоді . Після того, як замінимо значення х в (ХІ.5.6) це рівняння прийме вигляд

, (ХІ.5.7)

тобто час напіврозпаду для реакцій другого порядку обернено пропорційний кількості концентрації вихідної речовини. Таким чином час розпаду для гомогенних реакцій, що протікають у розчині, залежить від концентрації, а в газовому середовищі - від тиску. Слід також враховувати, що константи швидкості реакцій різного порядку мають різну розмірність, і співставляння їх абсолютних значень позбавлено фізичного змісту.

Приклад реакції другого порядку в розчині - омилення складного ефіру лугом:

СН3СООС2Н5 + NаОН ® СН3СООNа + С2Н5ОН

Кінетика реакцій третього порядку: 3А ® ¼; або 2А + В ® ¼; або А + В + С ® ¼ при рівних початкових концентраціях реагуючих речовин описується рівнянням:

, (ХІ.5.8)

, (ХІ.5.9)

(ХІ.5.10)

В загальному випадку для реакцій n-го порядку

; (ХІ.5.11).

; (ХІ.5.12)

. (ХІ.5.13)

Неважко помітити, що час повного перетворення (t100 %) для реакції першого і більш високих порядків теоретично рівні безкінечності.

 

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 |


При использовании материала, поставите ссылку на Студалл.Орг (0.004 сек.)