Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Определение константы скорости химической реакции






     

    Скорость химической реакции определяется как изменение концентрации одного из реагирующих веществ или продуктов реакции в единицу времени. Среднюю скорость реакции в промежутке времени от t1 до t2 рассчитывают следующим образом:

    , (1)

    где с1 и с2 – концентрация вещества в моменты времени t1 и t2 соответственно.

    Знак плюс берется при расчете скорости по продукту реакции, так как в ходе реакции концентрация продукта возрастает, с2> с1, Dс> 0.

    Знак минус берется при расчете скорости по одному из исходных реагентов, концентрация его при протекании реакции убывает, с2< с1, Dс< 0.

    Мгновенная скорость, т.е. скорость реакции в данный момент времени и соответственно при данной концентрации с, есть

    (2)

    Значение концентрации в выражении для скорости берется в моль/м3 либо в моль/дм3 (моль/л), время – в секундах, минутах, часах, следовательно скорость химической реакции измеряется в моль/(л× с), моль/(л× мин) и т.п.

    Скорость химической реакции зависит от природы и концентрации реагирующих веществ, температуры, присутствия катализатора, площади соприкосновения (для гетерогенных реакций). Для всякой химической реакции зависимость скорости реакции от концентраций реагирующих веществ выражается законом действующих масс:

    , (3)

    где Сi – концентрация i-го реагента. Показатель степени при концентрации называется порядком реакции по i-му веществу. Сумма показателей степеней при концентрациях всех веществ в законе действующих масс называется порядком реакции (его также называют общим или суммарным). Для простых реакций показатель степени совпадает со стехиометрическим коэффициентом в уравнении реакции. Коэффициент пропорциональности k в законе действующих масс называется константой скорости. Константа скорости химической реакции является характеристикой каждой конкретной реакции, зависит от температуры и не зависит от концентраций.

    Уравнения, связывающие скорость химической реакции с концентрациями, а также выражающие зависимость концентраций от времени, называются кинетическими уравнениями (см. таблицу).

    Для определения численного значения константы скорости необходимо тем или иным методом определить концентрацию реагирующего вещества в различные моменты времени и подставить эти значения в выражение для константы скорости (см. таблицу). Константу скорости можно также найти графически.

    Важнейшей кинетической характеристикой является период полураспада (t1/2) – время, в течение которого превращению подвергается половина взятого вещества. В приведенных в таблице уравнениях: С0 – начальная концентрация вещества, С – концентрация этого вещества в момент времени t.

    Таблица 5.1






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.