2. По обратимости

а) Обратимые (двусторонние): , .

б) Необратимые (односторонние): , .

3. По механизму протекания реакции: простые (одностадийные) и

сложные (многостадийные с участием промежуточных частиц).

4. В зависимости от фазового состава реакционной смеси.

а) Гомогенные ( и гетерогенные

б) Гомофазные и гетерофазные

5. Кинетическая классификация на основании понятий

а) порядка реакции .

б) молекулярности .

Кинетика простых необратимых реакций

Различают два способа осуществления химического процесса: в стационарных условиях и в потоке. В первом случае реакция проводится в замкнутой системе, когда все реагирующие вещества от начала и до окончания реакции остаются в пределах рассматриваемой системы. В этом случае отсутствует материальный обмен с окружающей средой.

В случае реакций в потоке исходные вещества непрерывно поступают в реактор, а продукты уводятся из сферы реакции. Такие системы получили название открытых систем.

Ниже мы рассмотрим кинетику формально простых гомогенных газофазных реакций в замкнутых системах.

Необратимые реакции I^го порядка

1. ,

2. Вывод уравнения , размерность

3. Анализ уравнения.

а) зависимость

1. аналитическая зависимость ,

2. график : , кинетическая кривая

б) графическая линейная зависимость ,

в) период полупревращения

4. Среднее время жизни реагирующей частицы .

а) ,

уменьшение числа молекул в промежутке от до и, таким образом, равно числу молекул, «доживших» до момента времени и распавшихся в последующий б/малый промежуток времени . Умножая на , найдем суммарную продолжительность жизни этих молекул. Тогда для всех молекул получаем , где

Но , и тогда

б) Все молекулы прореагируют за б/большой промежуток времени. Поэтому суммарную продолжительность жизни всех первоначально взятых молекул можно найти интегрируя правую часть последнего выражения от 0 до

5. К реакциям 1^го порядка относятся реакции разложения, например, термический распад паров ацетона: и процессы радиоактивного распада.

Необратимые реакции 2^го порядка:

1. Случай (а):

1. 1) Вывод уравнения ,

2. 2) Зависимость :

3) Графическая линейная зависимость ,

4) Период полупревращения,

3. 5) Псевдомолекулярные реакции (гидролиз сложных эфиров),

4. 

2. Случай (б):

а) , где ,

б) ,

Необратимые реакции 3^го порядка

1. :

2. ,

3. Линейная зависимость : ,

4. Период полупревращения,

5. 

Необратимые реакции нулевого порядка

1. 

2. Вывод уравнения: ,

3. Зависимость , график

Необратимые реакции n^го порядка

1. ,

2. Вывод уравнения

.

Реакции дробного порядка

1. Пример:

3. Механизм реакции:

3. Скорость реакции:

Методы измерения скоростей химических реакций

1. Суть метода :

2. Химические и физико-химические аналитические методы

а) химические методы определения концентраций реагентов

1. прямой (непосредственный) метод,

2. необходимость быстрого анализа – “торможение в пробе”

(“замораживание”, удаление катализатора, разбавление),

б) физико-химические методы (спектральные, электрохимич.,

хроматографические и т.д.)

1. основаны на регистрации какого-либо физ-хим свойства, которое пропорционально концентрации данного реагента. И далее по калибровочному графику свойство – концент-рация, полученному заранее, определяют концентрацию

2. достоинство – быстрое измерение

3. пример - по давлению реакционной смеси

Методы определения порядка реакции

1. Метод изолирования Оствальда (метод избытка) – общий подход

а) суть – определение частных порядков по каждому веществу при

практическом постоянстве концентраций других реагентов

б)

1. определение порядка реакции по реагенту :

где

2. аналогично определяют порядки по

3. общий порядок: