Кинетическое уравнение необратимой реакции первого порядка

Рассмотрим необратимую (одностороннюю) реакцию распада:

A ® B + D.

Кинетическое уравнение:

.

Начальные условия: концентрация вещества А в начальный момент времени (t =0) равна C_A0.

Уравнения данного типа решаются методом разделения переменных:

® ® ,

,

при t =0; C = C_A0 ,

,

.

Поскольку концентрация вещества А уменьшается в ходе реакции (рис.2.4) и асимптотически приближается к нулю, рассчитать точно время полного превращения вещества А невозможно. Для оценки времени протекания реакции используется такая характеристика, как время полупревращения (полураспада) – время, за которое прореагировала половина исходного вещества, т. е. концентрация вещества А уменьшилась в два раза ( ):

– время полупревращения (полураспада).

Рис. 2.4. Изменение концентрации вещества А во времени при протекании односторонней реакции первого порядка (C_A0=1)

Время полупревращения для реакций первого порядка не зависит от исходной концентрации вещества, а определяется только величиной константы скорости.