Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Константа скорости химической реакцииСогласно закону действия масс скорость простой реакции равна Константа скорости реакции k — коэффициент пропорциональности между скоростью химической реакции и произведением концентраций реагирующих веществ: . Константа скорости численно равна скорости химической реакции, когда концентрации всех реагентов равны единице: W=k при CA=CB=1. Если реакция А с В по своему механизму сложная (в ней участвуют активные промежуточные продукты, катализатор и т. д.), подчиняется уравнению , то k называют эффективной константой скорости реакции; IUPAC рекомендует называть k в этом случае коэффициентом скорости реакции. Нередко скорость сложной реакции не подчиняется степенному уравнению, а выражается иной зависимостью, например v=k1C1C2(1+k2C2)–1. Тогда k1 и k2 называют коэффициентами в уравнении для скорости реакции.
Часто реакцию проводят в условиях, когда концентрации всех реагентов, кроме одного, взяты в избытке и в ходе опыта практически не меняются. В этом случае , а коэффициент kнабл = k называют эффективной или наблюдаемой константой скорости реакции при СB>>СA. Для случая nA=1 такой коэффициент часто называют коэффициентом скорости реакции псевдопервого порядка. Константа скорости реакции порядка n имеет размерность: (время)–1•(концентрация)–(n–1). Численное значение зависит от единиц, выбранных для измерения времени и концентрации.
При вычислении константы скорости простой реакции необходимо учитывать два обстоятельства: помнить, по какому реагенту измеряется скорость реакции и чему равен стехиометрический коэффициент и порядок реакции по этому реагенту. Например, реакция 2,4,6-триалкилфеноксильного радикала с гидропероксидом протекает в две последовательные стадии: PhО•+ROOH→PhOH+RO2• PhO•+RO2•→ROOPhO Стехиометрическое уравнение – 2PhО•+RООН=РhОН+ROОPhО, но поскольку первая стадия определяет скорость реакции, WROOH=k[ROOH][PhO•] и WPhO•=2k[ROOH][PhO•]. Таким образом, здесь не совпадают коэффициенты в кинетическом и стехиометрическом уравнениях для феноксильного радикала: порядок реакции по PhO• равен 1, а стехиометрический коэффициент для PhO• равен 2. Методы вычисления константы скорости химической реакции. По кинетической кривой. Если n = 1, то k=t–1ln 10 lg (CAo/CA). Если суммарный порядок реакции ‑ n, а порядок реакции по данному компоненту равен 1, и все реагенты, кроме А, взяты в избытке, то . Для реакции А+В→продукты k находят из уравнения При вычислении константы скорости по интегральной кинетической кривой в общем виде ставится задача по определению k в уравнении f(x)= –k`t (x ‑ относительная концентрация реагента). Для реакции 1-го порядка f(x)=ln x, k`=k; для реакции 2-го порядка f(x)=x–1–1, k=Cok и т.д. Из эксперимента получаем ряд значений (t1, x1), (t2, x2), …, (tn, xn). Прямая, проведенная в координатах f(x)–t, должна удовлетворять условию di=f(xi)+kti, Σdi=0. Отсюда следует, что k= Σf(xi)/Σti. По периоду полупревращения. Период полупревращения однозначно связан с константой скорости и исходной концентрацией реагента, что позволяет вычислить k. Так, для реакции первого порядка k=ln 2/τ1/2, для реакции второго порядка k=Co–1τ1/2 и т.д. По начальной скорости реакции. Поскольку в начальный момент времени расходование реагентов незначительно, и По изменению скорости реакции во времени. Измерив концентрации реагентов в момент времени t` и t`` (С` и С``), можно вычислить среднюю скорость реакции и найти k, при ν=1 имеем , , . Специальные методы обработки кинетических кривых. Если кинетика реакции регистрируется по изменению какого-либо физического свойства системы x (оптическая плотность, электрическая проводимость и т.д.), связанного с концентрацией реагирующего вещества С так, что при C=Co, x=xo, а при С=0, х=x∞, то k можно определить из кинетической кривой x(t) следующими методами: Метод Гуггенгейма (для реакций первого порядка). Измеряют xi в момент ti и x1` в момент ti+D и т.д. Из графика lg (хi–хi`)–ti находят k: lg (xi–xi`)=lg[(xo–x∞)(1–e–kD)]–0,43kti. Метод Мангельсдорфа (для реакций первого порядка). Измерения проводят как в методе Гуггенгейма, но график строят в координатах xi` – xi: xi`=xie–kD+x∞(1–e–kD), наклон прямой равен e–kD, отсечение на оси ординат равно х∞(1–e–kD). Метод Розвери (для реакций второго порядка). Параметр х измеряют в моменты времени t1, t2, t3 разделенные постоянным интервалом времени D. Константу скорости находят из уравнения: .
|