Реферат: Скорость образования, расходования компонента и скорость реакции
1. Молекулярность реакции величина теоретическая, а порядок реакции - экспериментальная. Между теоретическими и экспериментальными величинами почти всегда есть различия.
2. Если, например, в реакции
bB + dD = P ,
скорость которой W = КС B b CD d
один из компонентов, например, компонент B, находится в избытке, то в ходе данной реакции его концентрация будет изменяться незначительно и в уравнении скорости реакции можно принятьСB = const. Но в таком случае скорость реакции практически зависит от концентрации только компонента D , то естьW = К1 CD d тогда порядок реакции равен d , а молекулярность реакции ( b + d ).
3. Если данная реакция является гетерогенной, то в зависимости от условий протекания порядок такой реакции может быть различным.
4. Порядок каталитической реакции также может отличаться от молекулярности, причина - сложный механизм таких реакций.
5. Для сложной реакции, протекающей в несколько стадий, порядок реакции и её молекулярность не совпадают. В данном случае порядок реакции определяет какая-либо промежуточная (лимитирующая) стадия. Как правило порядок этой стадии отличается от молекулярности сложной реакции.
1.4 Кинетические уравнения химических реакций в закрытых системах
Кинетические уравнения представляют зависимость концентрации веществ, участвующих в реакции от времени:
С i = f(τ ).
Получим уравнения для зависимости концентрации исходных веществ от времени для элементарных формально простых реакций первого, второго и третьего порядков. Реакции гомогенные, односторонние (необратимые), протекают в закрытых системах при Т = const и V = const.
1.4.1 Односторонние реакции 1— порядка
Это реакции вида:
А → Продукты.
Выражение для скорости реакции имеет вид:
W = K 1 C . (10)
Она связана со скоростью расходования исходного вещества А соотношением:
где (- 1) - стехиометрический коэффициент исходного вещества А. Подставляя это выражение в уравнение (10) и опуская для простоты индекс А, получим:
(11)
Из этого равенства нужно найти в явном виде зависимость концентрации вещества А от времени.
Разделим переменные в уравнении (11):
Проинтегрируем полученное уравнение при изменении времени в пределах от 0 до τ и концентрации от 0 до С
и получим
(12)
Полученная формула позволяет вычислить концентрацию исходного вещества A в любой момент времени протекания реакции при известной концентрации С0 и константе скорости К1 , если провести её потенцирование: