2. Формальная кинетика простых реакций третьего порядка.
Протекают очень
медленно. 1)
Исходные концентрации разные. А+В+С =
Продукты. а, b,
c
– начальные концентрации А, В, С. х –
концентрация продукта, (а – х), (b
– х), (с – х) – концентрации А,В и С в
любой момент времени τ.
Дифференциальное уравнение: dx/dτ
= k*(а
– х)*(b
– х)*(с – х). После преобразований
получится: k
= (1/ τ)
* [1/(a
– b)(c
– a)
* ln
(a/(a
– x))
+ 1/(a
– b)(b
– c)*ln(b/(b
– x))
+ 1/(a
– c)(c
– b)*ln(c/(c
– x)].
K[1/время*конц2]
Графическое определение k
невозможно. 2)
Исходные концентрации реагентов
одинаковые. 3А = продукты. dx/dτ
= k*(а
– х)3.
Тогда k
= (1/2τ)
* (1/(а – х)2
– 1/а2).
Графическое определение k.
(см.рис)
.
k
= tgα/2.
Формула для периода полупревращения:
τ1/2
= 3/2kа2.
1. Газовая реакция Н2 + С2Н4 = С2Н6 протекает по механизму реакции второго порядка. При 610 К период полураспада равен 50 с, если исходная концентрация реагентов одинаковая и равна 2 моль/см3. Определите время, за которое вещества прореагируют на 80 % в присутствии катализатора, если катализатор понижает энергию активации на 10 кДж/моль.
Дано: n=2; T=610K; τ=50c; a=b=2моль/см³; xк=80%; ΔE=10 кДж/моль; Найти tкат-? Решение: k=1/τ∙a=1/50∙2=0,01 c-1 • моль-1 • см3 ; kкат/k=e^ΔE/RT; kкат=k∙e^ΔE/RT=0,01∙e^10000/8,314∙610=0,072 c-1 • моль-1 • см3 ; tкат=1/k кат (1/a-x – 1/a); x=2∙0,8=1,6; tкат=1/0,072 (1/2-1,6 1/2)=27,8 c.
2. Удельная электропроводимость расплава (КС1 + NaCl), в котором мольная доля хлорида натрия составляет 0.56, при 800°С равна 2,862 Ом-1 см-1. Плотность расплава при 800 °С равна 1,484 г/см3. Определите его эквивалентную электропроводимость.
Дано: N(NaCl)=0,56; каппа=2,862 Ом-1 см-1; ρ=1,484 г/см3 Найти λ-? Решение: λ=каппа/c; Vуд=1/ρ=1/1,484=0,67 см³/г; m(р-ра)=m(NaCl)+m(KCl); m(р-ра)=Мср; n=1 моль р-ра. m(NaCl)=N(NaCl)∙M; m(KCl)=N(KCl)∙M; Мср (NaCl)=N(NaCl)∙M(NaCl)+N(KCl)∙M(KCl)=0,56∙58,5+0,44∙74,5=65,54 г/моль; с=n(NaCl)/V=N(NaCl)/Vмол=(для 1 моль р-ра)=0,56/43,9=0,013 моль-экв/см³; λ=2,862/0,013=224,4 Ом-1 моль-экв-1 см²