33. Ракцияның жалпы ретін және оған қатысатын заттар бойынша дербес реттерін сипаттаңыз. Вант-Гофф әдісі бойынша химиялық реакцияның ретін анықтауды талдаңыз.

Химиялық кинетиканың негізгі постулаты деп аталатын кинетиканың негізгі заңы реакция жылдамдығының концетрацияға тәуелділігін көрсетеді: химиялық реакцияның жылдамдығы әрекеттесуші заттардың концетрацияларының көбейтіндісіне тура пропорционал.

Мысалы, … + … Реакция үшін бұл заңдылықты мына түрде жазуға болады: W=k· · · … Мұнда - концетрациялардың дәреже көрсеткіштері. Бұл теңдеудегі пропорционалдық коэффициенті (k) реакция жылдамдығының константасы деп аталады. Бұл константының мәні әрбір реакция үшін тұрақты шама, ол тек реакцияласушы заттардың әрбір табиғатына және температураға тәуелді.

Химиялық кинетикада реакцияның реттілігі деп кинетиканың негізгі заңының теңдеуіндегі зат концетрацияларының дәреже көрсеткіштерінің қосындысын айтады. . Әдетте химиялық реакцияның кинетикасын зерттегенде оларды кинетикалық реттілігі бойынша топтарға бөледі. Осындай топтардың қарапайым түрлері:

1. n=0 w=-dc/dt=k

2. n=1 w=-dc/dt=kc

3. n=2 w=-dc/dt=k·

w=-dc/dt=k

4. n=3 w=-dc/dt=k

w=-dc/dt=k

w=-dc/dt=k

Кинетикалық реттілігі үштен жоғары болатын реакциялар табиғатта кездеспейді деуге болады.

Химиялық реакцияның реттілігі (+) (-) бүтін сандарға, бөлшектерге, 0-ге тең болуы мүмкін. Рекация реті физикалық мағынасы жоқ формальді шама. Химиялық реакция реті тек эксперимент арқылы анықталады. Реакцияның реттілігі көптеген факторларға тәуелді. Реттілік пен реакция механизмі б/сын болғандыұтан механизмі әсер ететін фактор реттіліге де әсер етеді.

Химиялық реакцияның реттілігін анықтау әдістері негізі:

1. Интегралдау әдісі

2) Дифференциалды әдіс

3) Вант-Гофф әдісі

tga=n

tga= - ln )/(ln - ln )=ln / ln

Б

Жылдамдық бастапқы реакция анықтау арқылы іске асырылады.

Концетрациялық әдіс

С

астапқы және аралық уақытқа б/сын

t

lnv

lnC

С

lnv

t

lnC

Және әртүрлі болуы мүмкін

Егер nt > nc --- уақыт б/да жылдамдық төмендейді

Егер nc> nt--- жылдамдық артады

34.Нолінші, бірінші, екінші және үшінші ретті реакциялар үшін әрекеттесетін заттар концентрациясының уақытқа тәуелділігі қандай координаталарда сызықты болатыны көрсетіңіз.

Химиялық кинетиканың негізгі заңы – массалық әрекеттесу заңы (МӘЗ) бойынша aA+bB+cC  dD+eE мына реакция үшін реакция жылдамдығы w былай анықталады: мұндағы k-жылд-қ конст-сы д.а.-тын тұрақты шама. Ол әрекеттесетін заттардың табиғатына және Т˚С-ға тәуелді. теңдеудегі дәреже көрсеткішінің қосындысы (n): n=a+b+c реак-ң толық реттілігі, ал әр заттың конц-ң дәреже көрсеткіші – реакцияның сол зат бойынша жеке реттілігі деп аталады.

Нөлінші ретті реак-ң жыл-ғы концентрацияға тәуелді емес:

немесе Мұнда к-жылд-қ конст-ы, с0-бастапқы конц-я, с- t уақыт өткендегі конц-я, х – р-ция нәтижесінде түзілген заттың конц-ы. Нөлінші ретті гетерогенді және фотохимиялық реакцияларда кездеседі. Жылдамдық константасын графикалық анықтау үшін

(3) теңдеуіндегі с=φ(t) сызықты тәуелділікті қолданады (1-сурет).

α k=tgα 1-сурет. Концентрацияның уақытқа тәуелділік қисығы

I-ші реттілікті реакциялар үшін (n=1) (AB) МӘЗ б/ша

(4)

Интегралдағаннан кейін (бастапқы жағдай t=0, ) I-ші реттілікті реакциялардың жылдамдық константасының теңдеуін аламыз:

(5)

Мұндағы С – реагенттерінің t уақытына сәйкес концентрация.

Осы сияқты, реттілігі 2-ге тең реакциялар үшін (A+BC) (1) теңдеу былай жазылады:

(6)

Егер реагенттерінің бастапқы концентрациясы тең етіп алынса ) (6)-теңдеуді интегралдау арқылы мына өрнекті аламыз:

(7)

Егер реакцияға түсетін заттардың бастапқы концентрациялары әртүрлі болса интегралдау мына теңдеуді береді:

(8)

мұндағы a мен b – А және В заттардың бастапқы концентрациялары, х – осы заттардың t уақытында әрекеттескен мөлшері.

Үшінші реттілікті реакциялар үшін (А+В+СD)

Реагенттердің бастапқы концентрациялары бірдей болған жағдайда ( ) (9)-ді интегралдау арқылы

алынады.

теңдеулерді сәл өзгертіп, түзу сызықты теңдеулерге келтіруге болады: (5a)

(7a)

(10a)

Бұл теңдеулерді реттілігі әртүрлі реакцияларының жылдамдық константаларын графикалық әдісімен анықтау үшін қолдануға болады.

lgC n=1 n=2

tg(π-φ)= tgα=

t

π-φ φ α