Реферат: Скорость образования, расходования компонента и скорость реакции

где С₀ - начальная концентрация исходного вещества А в момент времени τ=0;

С - концентрация этого вещества к моменту времени г,

К₁ - константа скорости реакции 1^ого порядка. Она имеет размерность - 1/время (с, мин, ч). Индекс 1 означает порядок реакции.

Из уравнения (12) можно получить выражение для вычисления константы скорости реакции 1^го порядка:

_, 1/время.

Уравнение (12) можно представить несколько в ином виде. Обозначим х - уменьшение концентрации исходного вещества к моменту времени τ, тогда

.

Уравнение для константы скорости реакции первого порядка примет вид:

₍₁₃₎

Из уравнения (13) при известной константе скорости и начальной концентрации вещества Со можно определить х в момент времени τ. Для этого преобразуем уравнение (13) к виду:

После потенцирования этого выражения получим

Разрешив уравнение относительно х найдем формулу для его вычисления:

Основной задачей химической кинетики является расчет скоростей химических реакций. Их определяют из уравнения (7) по известной константе скорости. К₁ находят экспериментально. При этом по экспериментальным данным изменения концентрации исходного вещества от времени строят график в координатах 1пС - τ . В этой системе координат кинетическое уравнение реакции 1^го порядка (12) представляет прямую линию. Тангенс угла наклона этой линии равен К₁ (см. рисунок 2).

Рисунок 2 - Графическое определение константы скорости реакции 1^го порядка

Иногда для характеристики скорости реакции пользуются временем полупревращения или полураспада τ_1/2 .

τ_1/2 - это промежуток времени, в течение которого реагирует

половина взятого вещества: С = 1/2С₀ ; С₀ = 2С,

тогда

Или

Из уравнения следует, что τ_1/2 для реакции первого порядка не зависит от начальной концентрации исходного вещества и определяется только константой скорости.

Уравнения кинетики реакции 1 ^ого порядка характеризуют не только скорости мономолекулярных реакций, но применимы и к сложным реакциям. Многие сложные реакции протекают как реакции первого порядка.

1.4.2 Односторонние реакции 2 ^го порядка

Это реакции вида: