2020-04-12
184
Пусть CAº – начальная концентрация вещества А; СА – текущая концентрация вещества А в момент t. По определению
v=dCA/dt = kCAn = k,
т.к. n=0
-dCA = kdt.
C A t
Возьмём определённый интеграл ò- dC A = ò kdt
CA 0 0
-(СA-CAº) = k(t-0) Þ CAº - CA = kt или CA = CAº - kt Þ k = (CAº-CA)/t.
Тогда размерность k для реакций порядка [моль/л·с].
t1/2= (CAº-CAº/2)/k=CAº/2k.
Для реакции нулевого порядка t1/2 прямо пропорционально зависит от начальной концентрации.
Константа скорости определяется как tg угла наклона кривой концентрации от времени.
Формальная кинетика реакций первого порядка
В общем виде реакция первого порядка запишется: A 
B+C.
Её скорость при постоянном объеме равна
| –dCA/dt=kCA. Разделим переменные –dCA/CA = kdt. Интегоируем | ||
| C A | t | |
| ò- dCA / CA =ò kdt Þ-(lnCA-lnCAº) =kt Þ lnCAº/CA= kt. | ||
| C A 0 | 0 | |
Вычислим
CA: lnCA/CAº = kt Þ CA/CA = e-kt Þ CA = CAºe-kt
Вычислим константу скорости k:
|
|
|
k=1/t·lnCAº/CA. Для реакция первого порядка размерность k [с-1].
Вычислим время полупревращения
t1/2=1/k·lnCAº/½CAº=ln2/k.
t1/2 не зависит от начальной концентрации вещества А.
Константа скорости определяется как tg угла наклона прямой в координатах lnC от времени.
Формальная кинетика реакций второго порядка
А). 2А→С+Д.
По определению скорость химической реакции есть перваяпроизводная концентрации вещества по времени:
v = - dCA/dt.
По закону действующих масс кинетическое уравнение будет выглядеть
v = kCA2.
Тогда
-dCA/dt = kCA2.
Разделим переменные
–dCA/CA2 = kdt.
| A | t |
| Интегрируем ò- dCA /С2А | =ò kdt Þ-(-1/CA+1/CAº) =ktÞ1/CA-1/CAº =ktÞ |
| CA 0 | 0 |
1/CA = 1/CAº + kt;
k = 1/t(1/CA-1/CAº).
Размерность k [л/моль·с].
t1/2 = 1/k(2/CAº-1/CAº) = 1/kCAº.
В реакциях второго порядка t1/2 обратно пропорционально зависит от САº.
Константа скорости определяется как tg угла наклона прямой в координатах 1/CA от времени.
Период полупревращения –это период времени,необходимый для того,чтобыконцентрация исходного вещества уменьшилась вдвое (t1/2).
