II.1. Обратимые реакции

Обратимые реакции – реакции, протекающие как в прямом, так и в обратном направлениях. Например, реакции изомеризации в газовой фазе или в растворе: бутан ↔ изобутан, α -глюкоза ↔ β -глюкоза и др. Схема обратимой реакции первого порядка:

k₁

А ↔ В

k_-1

Для скорости такой реакции можно записать:

υ =υ ₁- υ _-1

где υ ₁=k₁C_A, υ _-1= k_-1C_B. Тогда:

или

В состоянии равновесия :

или

где – количество вещества А, прореагировавшего до наступления равновесия.

Тогда, в дифференциальном виде скорость реакции можно представить в виде выражения:

или

Интегральные формы кинетического уравнения:

Так как, в состоянии равновесия υ ₁=υ _-1, то:

где - суммарная константа скорости; К_с – концентрационная константа равновесия; и – равновесные концентрации веществ.

Константы скорости прямой и обратной реакций равны:

Зависимости концентрации веществ от времени для обратимой реакции первого порядка представлены на рисунке 5.

К_с> 1 К_с< 1

Рис. 5. Зависимость концентрации веществ А и В от времени для обратимой реакции первого порядка при К_с > 1 и К_с < 1.