Тема - Вывод кинетических уравнений Задание - kinet45

Для следующей схемы элементарных стадий:  A + K <=> AK

Y + AK  K + B

AK + B C + K 

C + K <=> CK

Вывести кинетическое уравнение, записать уравнение скоростей превращения по веществам А и В (-dC_A/dt и dC_B/dt), преобразовать их в концентрационную форму, как функцию только двух переменных (С_Аи С_В), имея в виду, что C_K << C_i,0 , равновесие устанавливается быстро и C_i,0 известны.

Катализатор K образует комплексы AK и CK по быстрым обратимым реакциям, что позволяет воспользоваться выражениями для констант равновесия для вычисления их концентраций и .

Общая концентрация катализатора с_K не меняется во времени и равна сумме концентраций свободного катализатора [K] и его комплексов с А и C

Из записанных уравнений следует:

Отсюда:

Искомые изменения концентраций вещества A и B описываются уравнениями:

В дифференциальном виде

Для выражения концентрации Y через концентрации A и B запишем уравнения суммарных реакций, исключив концентрации катализатора и его комплексов, как не влияющих на уравнения материального баланса по реагентам ввиду малости концентрации катализатора (с_i,0>>с_K):

A + Y  B

2A + Y C 

Отсюда уравнения материального баланса имеют вид:

Подставив концентрации в приведенные выше кинетические уравнения, получим искомые уравнения:

Тема - Кинетика и механизм радикальных реакций Задание - rad08

Вопрос №1  Напишите схему элементарных стадий и выражение для экспериментальной энергии активации реакции инициированного хлором дегидрохлорирования тетрахлорэтана через энергии активации стадий, если экспериментальное кинетическое уравнение имеет вид: r = k^.[Cl₂]^0.5[Cl₂CHCHCl₂] 

Вопрос №2  Выведите кинетическое уравнение термического бромирования толуола, учитывая, что одна из стадий развития цепи обратима: PhCH₃ + Br^. <=> HBr + PhCH₂^.  

Вопрос №3  При длительном хранении на воздухе трет. бутилбромида образуется его изомер - BrСH₂СН(СH₃)₂. напишите элементарные реакции этой изомеризации.

Вопрос №4  Как получить окись пропилена и уксусную кислоту из пропилена, ацетальдегида и воздуха?

Вопрос №1

Так как в экспериментальном кинетическом уравнении нет ни интенсивности излучения, ни концентрации инициатора, то можно предположить, что происходит термическое инициирование

k₀

k₁

k₂

Откуда

Основной вопрос лишь в выборе реакции обрыва цепи, рассмотрим все варианты:

Допустим, что происходит квадратичный обрыв по радикалу хлора

Тогда

Данное уравнение аналогично данному в задании, следовательно, происходит квадратичный обрыв по радикалу хлора, и механизм реакции имеет следующие элементарные реакции:

k₀

k₁

k₂

k_t

Найдем выражение для экспериментальной энергии активации реакции

Умножив каждую часть уравнения на (–RT) получаем

где E₁ – энергия активации реакции 1, E₀ – энергия активации реакции инициирования, E_t – энергия активации реакции обрыва цепи.

Вопрос №2

Б

k₀

k₁

k_-1

ромирование толуола протекает по следующему механизму

О

k₂

стается неизвестным лишь реакция обрыва цепи, поэтому рассмотрим два варианта:

1) квадратичный обрыв по атому брома

Тогда

Отсюда

Найдем концентрацию бензильного радикала

После чего подставляем в полученное уравнение

2) линейный обрыв по атому брома

Тогда

И в итоге получаем

В случае если равновесие устанавливается медленно и k_-1 << k₂, тогда получаем, что в случае квадратичного обрыва по радикалу брома кинетическое уравнение скорости реакции будет иметь вид

А в случае линейного обрыва по радикалу брома

Вопрос №3

Вопрос №4