Ecuațiile cinetice reacții ireversibile ale diferitelor ordine de

reacție de ordinul zero la ecuația cinetică de ordinul zero reacție are următoarea formă:

(II.5) viteza de reacție de ordinul zero constantă în timp și nu depinde de concentrațiile reactanților; Acest lucru este tipic pentru multe eterogene (la atingerea interfața de fază) reacțiile în cazul în care viteza de difuzie reactant la suprafață este mai mică decât rata transformărilor chimice ale acestora.







Luați în considerare prima reacție temporală o dependență a concentrației substanței de pornire A în cazul primului ordin de reacție A -> B. Reacțiile sunt caracterizate printr-o ecuație cinetică de ordinul întâi a formei (II.6): (II.6), (II.7)

După integrarea expresiei (II.7) obținem: (II.8)

G constantă de integrare este determinată de condițiile inițiale: la momentul t = 0 concentrație C este egală cu concentrația inițială Co. Rezultă că, g = ln Co. Obținem: (II.9)

Fig. 2.3 Dependența logaritmului concentrației în funcție de timp pentru reacții
prima comandă

astfel logaritmul concentrației reacției de ordinul întâi este liniar dependentă de timp (fig. 2.3) și constanta vitezei este numeric egal cu unghiul liniei tangente de înclinare față de axa timpului. (II.10)

Din ecuația (II.9) deriva cu ușurință o expresie pentru constanta reacției de ordinul ratei: (II.11)

O altă caracteristică a reacției cinetice este timpul de înjumătățire t1 / 2 - timpul în care concentrația materialului de pornire este redus la jumătate comparativ cu originalul. Exprimă t1 / 2 pentru o primă reacție comandă, având în vedere că C = ½So. (II.12), de la (II.13) După cum se vede din expresia derivată, reacția jumătate de prim ordin este independentă de concentrația inițială a materiei prime.







Pentru a doua reacții de ordinul a doua reacții de ordin ecuația cinetică are următoarea formă: (II.14) sau (II.15)

Să considerăm cazul simplu în care ecuația cinetică este de forma (II.14) sau, echivalent, în formă ecuația (II.15) concentrația materiile prime sunt aceleași; Ecuația (II.14), în acest caz, poate fi rescrisă după cum urmează: (II.16)

După separarea variabilelor și integrare obținem: (II.17)

G constantă de integrare, la fel ca în cazul precedent, vom defini condițiile inițiale. Obținem: (II.18), Astfel, pentru a doua reacție comandă cu ecuația cinetică a formei (II.14), caracterizată printr-o dependență liniară a concentrației reciproce în funcție de timp (Figura 2.4.) și o viteză constantă egală cu unghiul liniei tangente de înclinare față de axa timpului: (II.19), (II.20)

Fig. 2.4 concentrare reciprocă Dependență față de timp pentru reacții
Pentru a doua

În cazul în care concentrația inițială a reactanților Co și Co A, B sunt diferite, constanta vitezei de reacție este găsit prin integrarea ecuației (II.21), în care Ca și CB - concentrația reactanților la momentul t de la începutul reacției: (II.21)

În acest caz, obținem expresia (II.22) constanta vitezei

Ordinea de reacție chimică este conceptul cinetic formal elementar smyslkotorogo fizic (o singură etapă) este următoarele reacții: ordinul de reacție egal cu numărul de concentrații simultan diferite. În cazul ordinului de reacție elementară a reacției poate fi egală cu suma coeficienților în reacția ecuația stoechiometrică