Цели на физическата кинетика eskaya

3. Методи за определяне на реда на реакцията

Общ метод за определяне на реда на реакцията се основава на закона за действие на масата:

Си представим, че вещество В е в голям излишък, и неговата концентрация варира само леко по време на реакцията. След реда реакция на вещество може да бъде определена чрез измерване на скоростта на реакцията при две концентрации A. Телефон уравнението (3.1) за две времеви точки в логаритмична форма и експресия изваждане един от друг, ние откриваме реда на х:

В случай, че има повече от две точки от данни, данните могат да бъдат написани на координати кинетичната LNW - LN [A] и да ги представя в линейна прогресия като се използва методът на най-малките квадрати. Тогава х реакция ред е равен на наклона на правата линия.

Ако отговорът е един порядък, за да се определи реда, използвайки различни специални методи. метода на заместването се крие във факта, че кинетичните данни са под формата на

където функция F съответства на разтвор на кинетичната уравнението за този на цялата поръчка. Ако стойността на к. дефинирани по този начин, ще бъде постоянно, ние се досетили, че изберете правилния ред. Ако к ще се промени с течение на времето, е необходимо да изберете функция F. съгласно друг ред.

Друг метод за определяне на реда число е да се измери времето за реакция в зависимост от първоначалната концентрация. От разтвора (2.1) на кинетичната уравнението за реакцията на N-ти ред, следва, че времето т х. за които степента на превръщане достига х. е обратно пропорционална на (п-1) та сила на първоначалната концентрация (виж също (2.2)).

Чрез измерване на времето т х превръщане в две начални концентрации на за п може да се определи с формулата:

Имайте предвид, че различни начални концентрации може да бъде избран до същата кинетична крива.

Пример 3-1. В някои реакция за число пА концентрация Б от изходен материал 0.5 мол / л бе постигнато в 4 минути при начална концентрация от 1 мол / л и в продължение на 5 минути при начална концентрация от 2 мол / л. Определете реда на реакцията.

Решение. От първия експеримент, че полуживотът на веществото при начална концентрация от 1 цмол / л е 4 м. Във втория експеримент при начална концентрация от 2 мол / л период полуживот е 1 минута (2 мол / л до 0,5 мол / л - 5 m, от които 1 мол / л до 0,5 мол / л - 4 минути, така че да се трансформира 2 мол / л до 1 мол / л 1 мин задължително).

По този начин, увеличаването на първоначалната концентрация на 2 пъти полуживота намалява 4 = 2 п-1 пъти, следователно реда реакция п = 3.

Пример 3-2. Кинетиката на реакция от първи порядък, при което бе образуван киселината, се изследва чрез вземане на проби от реакционната смес и ги титруване по същия алкален разтвор. Обемите на алкален, които продължиха титруване:

Средна скоростна константа к = 0.01165 л / (ммола мин.) = 11.65 л / (мол мин.).

3-1. В някои промяна в реакцията при начална концентрация от 0,502 до 1,007 мол / л на полуживот е намалял от 51 до 26 секунди. Определя реда на реакция и константата на скоростта. (Response)

3-2. В някои реакция за число пА концентрация Б от изходен материал 1.0 мол / л бе постигнато за 5.0 минути при начална концентрация от 3.0 мол / л и 6,25 минути при начална концентрация от 6,0 мол / л. Определете реда на реакцията. (Response)

3-3. Реакцията има за число. Съотношението на времената за преобразуване на множество части с еднаква т 1/2 / т 1/3 = 2. определя реда на реакцията. (Response)

3-4. В реакционната A + B AB начална скорост се измерва при различни начални концентрации. Следните данни: