Раздел 3. Кинетика реакции n-го порядка

Рассмотрим реакцию n–го порядка, протекающую по схеме:

n A→R (2.14)

Порядок реакции это сумма показателей степеней при концентрации реагирующих веществ в кинетическом уравнении реакции. Чаще всего порядок реакции не совпадает с ее молекулярностью так как суммарное стехиометрическое уравнении реакции, как правило, не может показать действительный механизм реакции, которая протекает через рад последовательных стадий. Реакции бывают первого, второго, третьего и дробного порядка.

Рассмотрим реакцию (2.14). Пусть начальные условия будут те же, что и для простой необратимой реакции:

T,V = const;

С_А = С_Ао при τ = 0

С_R = С_Rо =0

Если объем реакционной смеси постоянный V = const, то скорость реакции это изменение концентрации в единицу времени:

(2.15)

(2.16)

Составим кинетическую модель рассматриваемой реакции:

Сопоставим выражения (2.15) и (2.17 ), (2.16) и (2.18):

Определим изменение концентрации реагента А в ходе реакции. Для этого рассмотрим выражение (2.20). Разделим переменные, интегрируем его от С_Ао до С_А и от 0 до τ :

(2.22)

(2.23)

Выражение (2.23) представляет искомую зависимость С_А = f(τ).

Найдем зависимость степени превращения от времени для рассматриваемой реакции. Вспомним, что С_А=С_Ао(1-х_А). Подставим это выражение в (2.22):

Разделим полученное выражение на С_Ао^1-n

(2.24)

Выражение (2.24) представляет искомую зависимость х_А = f(τ).