Таким чином для реакції другого порядку час напівперетворення і константа швидкості реакції зворотньо пропорційні початковій концентрації вихідної речовини со

Таким чином,час напівперетворення реакції першого порядку не залежить від початкової концентрації вихідної речовини і зворотньо пропорційна константі швидкості реакції.

Для простої (елементарної) реакції другого порядку в випадку,коли реагують однакові молекули і с1=с2=с, кінетичне рівняння виглядає таким чином:

υ=kс², або υ=kсAсB

со-с =k τ

Сос

час напіврозпаду дорівнює: τ½ = 1

Kсо

Таким чином для реакції другого порядку час напівперетворення і константа швидкості реакції зворотньо пропорційні початковій концентрації вихідної речовини со.

Для елементарної реакції третього порядку в випадку однакових реагуючих речовин,коли с1=с2=с3 = с, кінетичне рівняння зображене в наступному виді:

υ=kс³

4.Визначення порядку реакції

Розглянемо визначення порядку реакції способом підстановки на прикладі розкладу сахарози:

C12H22O11 + H2O→ C6H12O6 ( фруктоза) + C6H12O6( глюкоза)

Згідно з експериментальними даними,первина концентрація сахарози C0, згідно даній концентрації C за час τ змінюється таким чином:

Константа швидкості реакції розкладу сахарози,розрахована по кінетичному рівнянню першого порядка,дорівнює (5,36 +0,5) 10 -5хв -1 і практично постійна,другого порядка – (5,64 – 13,24)10‾ ³м³/(хв·моль),тобто непостійна в часі.Звідси,треба вважати,що реакція розкладу сахарози являється реакцією першого порядку,хоч і бімолекулярна.Для цієї реакції молекулярність і порядок реакції не зберігаються.

5.Поняття про активні частини і енергію активації

Для пояснення закономірностей відбування хімічної реакції і розрахунку констант швидкостей були запропоновані дві теорії:теорія активних зіткнень Аррениуса и теорія перехідного стану Ейринга і Поляні.

Теорія активних зіткнень виходить з того,що хімічна взаємодія можлива тільки при зіткненні частин.Але до хімічної взаємодії призводить не кожне зіткнення,а тільки те,коли ударяються активні частинки,які мають достатній запас енергії.

Надлишок над середньою енергією молекул потрібний для початку хімічної взаємодії називається енергією слотивації. Наприклад,в реакції H2r = І2пар = 2HІr

При температурі 300º за одну секунду відбувається 10 31 зіткнень,але тільки 10 14 закінчуються хімічним взаємозв´язком(при концентрації компонентів 1 моль/л).В загальному виді для гомогенної системи,яка складається з двух компонентів A і B, реакція між ними буде можливою,якщо вони будуть мати мінімальний запас(рівень) енергії Еакт, який забезпечить хімічну взаємодію.

ΔH =Е 2- Е1

Еакт- енергія в момент зіткнення активних частин

Е 2- енергія зіткнення

Теорія перехідного стану дозволяє більш точно обрахувати Еакт та константи швидкостей. Вона була запропонована в 30-і роки ХХ сторіччя. Згідно цій теорії умовою ходу реакці є створення нестабільного проміж уточного комплексу за рахунок перерозподілу зв’язків в реагуючих молекулах. Проміжуточрий комплекс, в свою чергу, може образуватися тільки у тому випадку, якщо реагуючі частинки обладають енергією не меншою, чим енергія активаціії перихідношо стану. Наприклад, система з Н2 і J2 образують HJ, якщо молекули Н2 та J2 обладають достатньою енергією для образування проміжного комплексу.

H - H H H H H

+ _____!!

I - I I I I I

Теорія перехідного комплексу доповнює теорію активтих зіткнень. Структура перехідного комплексу має велике значення, тому що константа швидкості в кінетичному рівнянні залежить від константи рівноваги процесу образування перехідного комплексу.

K1 K2

A+B ↔ A…B… C… → AB+C

K_1

Образування активного комплексу потребує деякої енергії активації, розпад же є самопроізвольним. Тому швидкість реакції дорівнює кількості активних комплексів, які проходять через енергетичний бар’єр за одиницю часу в напрямку хода реакції.

Поиск по сайту: