Сложные реакции Кинетика последовательных реакций

Задание 18

1. Какие реакции называются сложными?

2. Какие типы сложных реакций Вы знаете?

3. Сформулируйте постулаты, которые лежат в основе изучения кинетики сложных реакций.

4. В реакционном сосуде при некоторой температуре протекает последовательная реакция первого порядка: . Начальная концентрация вещества А равна 1 моль/л, k₁ и k₂ − константы скорости первой и второй стадий соответственно (табл. 20).

Рассчитайте концентрации веществ А, В и С в периоды времени от 1 до 10 ч через каждый час.

5. Рассчитайте время достижения максимальной концентрации (t_max) вещества В в реакции . Как изменится t_max, если k₂ увеличится, а k₁ останется без изменения?

6. Рассчитайте максимальную концентрацию вещества В в моль/л.

7. Постройте график зависимости концентрации веществ А, В и С от времени на основании данных, полученных в пп. 4, 5 и 6. Графически определите концентрации веществ А, В и С через 4,5 ч после начала реакции.

8. Определите время, за которое прореагирует половина вещества А.

Таблица 20

№	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
k1, ч-1	0,3	0,2	0,4	0,3	0,4	0,5	0,4	0,5	0,5	0,6	0,6	0,6
k2, ч-1	0,1	0,1	0,1	0,2	0,2	0,3	0,3	0,2	0,1	0,1	0,2	0,3

Зависимость скорости химической реакции от температуры

Задание 19

1. Напишите уравнение зависимости скорости реакции от температуры в дифференциальном виде.

2. Постройте график зависимости для реакции А (см. табл. 19 в задании 17) на основании значений констант скорости при температурах Т₁, Т₂ и Т₃ (табл. 21) Каким уравнением описывается эта зависимость?

3. Определите графически энергию активации реакции А.

4. Определите аналитически энергию активации реакции А и предэкспоненциальный множитель в уравнении Аррениуса. Запишите уравнение Аррениуса для реакции А в экспоненциальной форме.

6. Определите константу скорости реакции А при температуре Т.

7. Определите температурный коэффициент Вант-Гоффа скорости реакции А в интервале температур от Т₁ до Т₂.

8. Определите, на основании температурного коэффициента Вант-Гоффа, во сколько раз изменится скорость реакции, если повысить температуру на 25 градусов.

Таблица 21

№	Т1, К	k1	Т2, К	k2	Т3, К	k3	Т, К
1	2	3	4	5	6	7	8
1	656	7,70	592	0,84	631	3,40	646
2	523	1,45∙10−2	570	0,32	583	0,69	590
3	813	1,70∙10−5	783	4,64∙10−6	700	9,80∙10−9	777
4	710	6,59∙10−3	683	1,40∙10−3	750	7,28∙10−2	673
5	631	3,40	673	12,80	592	8,44∙10−1	600
6	543	5,72∙10−2	583	0,69	570	0,32	570
7	343	5,00∙10−3	373	9,30∙10−2	369	6,46∙10−2	380
8	825	7,11∙10−2	773	1,14∙10−2	748	4,70∙10−3	800
9	748	4,70∙10−3	825	7,11∙10−2	700	7,10∙10−4	819
10	783	3,60∙10−6	842	2,70∙10−5	700	1,23∙10−8	900
11	695	5,41∙10−6	751	1,27∙10−4	720	2,49∙10−5	768
12	346	6,84∙10−3	369	6,46∙10−2	373	9,30∙10−2	361