2. Интегральные методы определения порядка реакции

а) метод подбора уравнений

1. аналитический – суть метода состоит в подстановке реа-гирующего в-ва для различных моментов времени от начала р-ции в кинетические ур-ния различных порядков (1^го, 2^го , 3^го и т.д ). Искомым является тот порядок, для которого наблюдается постоянство (неизменность) значения константы скорости реакции при различных концентрациях

2. графический – состоит в нахождении такой функции концентрации от продолжительности реакции, которая имела бы линейный характер:

,

,

, .

б) метод Оствальда-Нойеса – использует зависимость :

3. Дифференциальные методы Вант-Гоффа

а) Аналитический метод – по двум значениям при двух

1) по одной кинетической кривой -

2) по 2^ум начальным концентрациям -

3. по значениям средних скоростей

б) Графический вариант метода Вант-Гоффа

, .

Сложные реакции

Введение.

1. Сложные реакции – многостадийные химические процессы, включающие ряд послеловательно и (или) параллельно протекающих химических превращений.

2. Принцип независимости (сосуществования) отдельных стадий

а) В основе кинетического изучения сложных реакций лежит принцип независимости протекания элементарных реакций – постулат химической кинетики.

Согласно ему, если в системе одновременно протекают несколько элементарных химических реакций, то каждая из них идет независимо от остальных, а скорость ее прямо пропорциональна концентрациям реагирующих веществ, т.е. подчиняется основному постулату хим. кинетики.

б) Конечное изменение концентрации данного вещества является результатом всех независимо протекающих элементарных реакций, в которых оно принимает участие, неважно как: как исходное вещество или как продукт реакции.

в) Данный принцип является всеобъемлющим. Сопоставление опытных данных с теоретическими уравнениями для обратимых, последовательных и других реакций показывает справедливость этого принципа.

3. Типы сложных реакций.

а) обратимые (двусторонние), б) параллельные, в) последователь-

ные (консекутивные), г) сопряженные

Обратимые реакции 1^го порядка.

1. ,

2. Скорость реакции.

а) ,

б) ,

в) .

3. Вывод уравнения .

4. 2^ое уравнение – константа равновесия .

5. Смысл ,

6. Определение и из системы 2^ух уравнений.

7. Кинетические кривые и .

Г рафическое представление для случая , т.е. когда концент-рация продукта при равновесии < конц-ции исходного вещества

Параллельные реакции

1. Понятие – реакции, в ходе которых одни и те же исходные вещества одновременно реагируют в двух или более направлениях с образованием различных продуктов.

2. Пример:

3. Скорость реакции

а)

б)

в) , где

4. Вывод уравнения

5. 2^ое уравнение: или постоянство состава

продуктов в любой момент времени течения реакции.

6. Скорость процесса в целом определяется наиболее быстрой из реакций. Пусть

7. Кинетические кривые для всех реагентов, .

Графическая интерпретация.

Последовательные реакции

1. Определение – реакции, протекающие через ряд последовательных стадий с образованием более или менее устойчивых промежуточных веществ (гидролиз этилового эфира янтарной кислоты)

2. Общая схема:

3. Скорость реакции по каждому реагенту

а)

б)

в)

4. Решение уравнений

а) , ,

б)

в)

5. Г рафическая интерпретация кривых для реагентов .

Вещество А

6. Зависимость для вещества А:

- падает по экспоненте

Вещество В

7. Время достижения максимальной концентрации вещества :

а) ,

б) , где

в) , если , то с

т.е., чем больше при данном тем скорее достигается максимальная концентрация промежуточного вещества B

8. Максимальный выход вещества :

но ,

Тогда

Далее

Окончательно

9. Анализ уравнения п.8.

а) ,

промежуточное вещество В устойчиво

б)

промежуточное вещество В неустойчиво

Вещество С

10. S-образная форма кривой продукта реакции

1. 

, т.е.

2. индукционный период - время разгона реакции

Принцип лимитирующей стадии химического процесса