Курсовая работа: Задачи по кинетике цепных, фотохимических и гетерогенных реакций при подготовке школьников к олимпиадам
d[HBr] l [H2 ][Br2 ]½
υ = ———— = ————————
dt 1+ m[HBr]/ [Br2 ]
где l и m – константы.
Дж. Христиансен, К. Герцфельд и М. Поляни (1919) независимо предложили следующую схему цепного процесса для объяснения механизма данной темновой реакции и опытных данных
1
Br2 → Br· + Br· - зарождение цепи
2
Br· + H2 → HBr + H·
3 - реакции продолжения цепи
H· + Br· → HBr + Br·
4
H· + HBr → H2 + Br· - ингибирование цепи
5
Br· + Br· → Br2 - обрыв цепи
(Позднее было показано, что правильнее записать последнюю стадию в виде Br· + Br· + М → Br2 + М, где М – некоторая молекула, но в данном случае это несущественно.)
Задание: на основании предложенного механизма, полагая концентрации [H·] и [Br·] малыми и стационарными, получите кинетическое уравнение реакции и выразите l и m через константы элементарных стадий.
Решение : запишем выражение для скорости образования продукта HBr, исходя из приведенной в условии схемы
d[HBr]
υ = ———— = k2 [Br·][H2 ] + k3 [H·][Br2 -k4 [H·][HBr]
dt
Применив принцип квазистационарных концентраций к H· и Br·, можно записать
d[Br·]
———— = 2k1 [Br2 ] - k2 [Br·][H2 ] + k3 [H·][Br2 ] –
dt
- k4 [H·][HBr] - 2k5 [Br·]2 = 0 (2)
d[H·]
———— = k2 [Br·][H2 ] - k3 [H·][Br2 ] – k4 [H·][HBr] = 0 (3)
dt