Реферат: Простейшие кинетические уравнения Кинетические кривые

Используя обозначения , придаём уравнению (2.3) линейный вид . (2.4)

3.2) Односторонняя реакция 2-го порядка:

- если начальные концентрации с обоих реагентов равны a, то до самого окончания реакции равными останутся и их текущие концентрации a- x (у продуктов x), и получаем:

(2.5)

Аналогичное выражение имеет место и для одного реагента, превращающегося по реакции второго порядка, но в этом случае скорость исчезновения реагента возрастает вдвое:

(2.6)

Идеальный лабораторный пример, прямо-таки стандарт, химического превращения 2-го порядка представляет собою щелочное омыление сложных эфиров, и не случайно эту превосходно воспроизводимую реакцию с очень доступными, недорогими реагентами находим в ассортименте обязательного лабораторного студенческого практикума в любом химическом вузе мира...

.

4) Односторонняя реакция 3-го порядка и её возможные кинетические варианты:

4.1) – начальные концентрации все различны:

4.2) – начальные концентрации равны у двух реагентов:

4.3) – все начальные концентрации равны:

(2.7)

5) Односторонняя реакция произвольного n-го порядка при (с0=a):

(2.8)

т.е. . (2.9)

Последнее уравнение (2.8) справедливо для любой реакции, но с некоторыми обязательными оговор­ками. Так в случае реакции 1-го порядка возникает неопределённость, устраняемая с помощью пра­вила Лопиталя. Для этого порядок реакции n считаем дифференцируемым параметром, представим формулу (2.9) дробью и получим обычное выражение... :

(2.10)

Примечание: Производная степенной функции вычисляется по формуле:

6) Период полупревращения. Это время t1/2, в течение которого концентрация вещества изменяется вдвое: . Это один из удобных формально-кинетических крите-риев... . Для реакции произвольного n-го порядка из формулы (2.9) получаем:

.

Используя обозначение

получаем (2.11)

Проводят серию экспериментов, изменяя начальную концентрацию одного из реагентов. Определяют время убыли его концентрации вдвое, и обрабатывают данные в спрямляющих переменных согласно уравнению (2.12)

Отсюда можно найти порядок реакции по данному реагенту. Методы кинетических измерений (очень разнообразны! ..см. книги Н.М. Эмануэля):

химические (Это основа основ! Важен исчерпывающий качественный и количественный анализ системы),физико-химические, включая: спектроскопические: ИКС, оптическая электронная спектроскопия (УФ, видимая), ЯМР, ЭПР и др., электрохимические: -полярография, кондуктометрия,

потенциометрия (ионометрия, pH-метрия,...), дилатометрия – кинетика изменения объёма (особенно в кинетике полимеризации!),манометрия – кинетика изменения давления (в газах),рефрактометрия –измерение показателя преломления, поляриметрия - кинетика изменения угла вращения плоско-поляризованого светового луча во время превращений оптически-активных (хиральных) соединений),калориметрия - кинетика температурных изменений - в рапидных процессах..., а также любые методы, в которых измеряемое свойство непосредственно и однозначно связано с материальным балансом в реагрирующей системе...