Кинетични уравнения необратими реакции от различни поръчки
нулев порядък реакция на кинетичната уравнението реакционната нулев порядък има следната форма:
(II.5) скорост от нулев порядък реакция постоянно във времето и не зависи от концентрацията на реагентите; Това е типично за много хетерогенни (при достигане на интерфейса фаза) реакции в случая, когато скоростта на дифузия реагент на повърхността е по-малка от скоростта на техните химически трансформации.
Разглеждане на реакция от първи порядък време зависимостта на концентрацията на изходното вещество в случай на първи ред реакция А -> Б. Реакциите се характеризира с първи ред кинетична уравнение на формата (II.6): (II.6), (II.7)
След интегрирането на израза (II.7) получаваме: (II.8)
G константа на интеграция се определя от първоначалните условия: при време Т = 0 ° С концентрация е равна на началната концентрация Co. От това следва, че г = LN Co. Получаваме: (II.9)
Фиг. 2.3 Зависимост на логаритъма на концентрацията спрямо времето за реакции
първи ред
по този начин логаритъм на концентрацията на реакция от първи ред е линейно зависим от време (Фиг. 2.3) и скоростната константа е числено равно на ъгъла на допирателната линия на наклона на оста на времето. (II.10)
От уравнение (II.9) лесно извличане израз за постоянна реакция скорост от първи ред: (II.11)
Друга характеристика на кинетичната реакцията t1 на полуживот / 2 - времето, през което концентрацията на изходния материал е намален наполовина в сравнение с оригинала. Експресна t1 / 2 за реакция от първи порядък, като се има предвид, че С = ½So. (II.12), от (II.13) Както се вижда от Производният израз, реакцията на половината от първи ред е независим от първоначалната концентрация на изходния материал.
За втория ред реакции реакции на втори ред кинетична уравнение има следната форма: (II.14), или (II.15)
Разглеждане на прост случай, когато кинетичната уравнението е от формата (II.14) или, еквивалентно, в уравнение форма (II.15) концентрация на изходните материали са еднакви; Уравнение (II.14) в този случай може да бъде пренаписана, както следва: (II.16)
След разделяне на променливите и интегриране получаваме: (II.17)
G константа на интеграция, както и в предишния случай, ние определяме на първоначалните условия. Получават: (II.18) Така за втората реакция за с кинетичната уравнението на формата (II.14), характеризиращ се с линейна зависимост от взаимното концентрацията спрямо времето (фигура 2.4.) и с постоянна скорост, равна на ъгъла на допирателната линия на наклона на оста време: (II.19), (II.20)
Фиг. 2.4 Зависимост реципрочна концентрация спрямо времето за реакции
втори ред
Ако началната концентрация на реагентите Co и Co А, В са различни, константа на скорост на реакцията се изчислява чрез интегриране на уравнение (II.21), при СА и С - концентрация на реагентите в момент от началото на реакцията: (II.21)
В този случай, ние получаваме израза (II.22) постоянна скорост
Редът на химическа реакция е формално кинетична концепцията за начално физически smyslkotorogo (едностъпална) е следните реакции: реакция ред равен на броя на едновременно различни концентрации. В случай на начално реакция реда на реакцията може да е равно на сумата на коефициентите в реакцията стехиометрично уравнение