Определим константы дифференциального кинетического уравнения для следующей реакции:
аА + bB → продукты.
Зависимость скорости от концентраций выражается уравнением (4.3):
.
Прологарифмируем это выражение
. | (4.4) |
Так как величины k, n и m для рассматриваемой реакции (при T =const) являются постоянными и не зависят от концентрации реагентов, то для их нахождения достаточно определить зависимость скорости реакции от концентрации одного из реагентов при фиксированной концентрации другого реагента.
Пусть в трех опытах концентрация вещества А будет постоянной и равной [ A ]0.
Тогда в уравнении (4.4) сумма () будет тоже величиной постоянной.
Обозначим ее .
Тогда уравнение (4.4) можно переписать как
. | (4.5) |
Зависимость (4.5) представляет собой в координатах ln[ B ] – уравнение прямой линии, тангенс угла наклона которой к оси абсцисс численно равен порядку реакции по веществу В.
По экспериментальным данным строят график зависимости от ln[ B ] (рис. 4.2) и находят порядок реакции по веществу B
|
|
.
В последующих опытах определяют скорость реакции при различных исходных концентрациях вещества А и постоянной концентрации [ B ]0.
Находят порядок реакции по веществу А
.
Из уравнения (4.3) с учетом найденных порядков реакции по веществам А и В рассчитывают константу скорости
,
где , [ A ] i, [ B ] i – экспериментальные данные, относящиеся к одному опыту.
Рис. 4.2. Определение порядка реакции по веществу В