Реферат: Химическая кинетика
Рассмотрим для примера математическое описание кинетики химической реакции первого порядка. Решим кинетическое уравнение такой реакции
= kC.
Разделим переменные dC = – kdt. После интегрирования
∫
= -∫kdt.
получим
lnС = – kt + const.
Найдём постоянную интегрирования, учитывая начальное условие: в момент времени t = 0 концентрация равна начальной С = С0 . Отсюда const = lnC0 и
ln С = ln С0 – kt,
ln С – ln С0 = – kt,
ln
= – kt,
C = C0 ∙ e- kt .
Это интегральное кинетическое уравнение реакции первого порядка.
Важной кинетической характеристикой реакции любого порядка является время полупревращения τ½ . Временем полупревращения называют время, в течение которого реагирует половина начального количества вещества. Найдём выражение для времени полупревращения реакции первого порядка. Для t = τ½ C = C0 /2. Поэтому
ln
= ln
= – kt,
k τ½ = ln 2.
Отсюда
τ½ = 
= 
.
Результаты решения дифференциальных кинетических уравнений для реакций всех порядков представим в виде таблицы (табл. 2). Данные этой таблицы относятся к случаю, когда все вступающие в реакцию вещества имеют одинаковые начальные концентрации.
Таблица – Кинетические характеристики простых гомогенных реакций
| Кинетическаяхарактеристика | Порядок химической реакции | |||
| n = 0 | n = 1 | n = 2 | n = 3 | |
| 1Дифференциальное кинетическое уравнение |  = k. | = kC. | = kC2 . | = kC3 . |
| 2 Интегральное кинетическое уравнение | С0 - С = kt | C = C0 ∙e-kt | ( ) = kt | ( ) = 2kt |
| 3 Константа скорости реакции, её размерность |
k = [(моль/л)∙с-1 ] |
k = [с- 1 ] |
k = [(моль/л)-1 ∙с-1 ] |
k = [(моль/л)-2 ∙с-1 ] |
| 4 Время полупревращения | τ½ =  | τ½ =  | τ½ =  | τ½ =  |
| 5 Функция, линейно зависящая от времени | C | ln C |  |  |
Способы определения порядка реакции
Для определения порядков химических реакций используют дифференциальные и интегральные способы. Дифференциальные способы используют дифференциальные кинетические уравнения. Порядок реакции с помощью этих способов рассчитывается и представляется в виде числа. При этом, так как способ базируется на кинетическом эксперименте, результат расчёта содержит в себе некоторую погрешность.
Приведём в качестве примера дифференциальный способ определения порядка реакции