Односторонние последовательные реакции


 

Реакции считаются последовательными, если вещество, образующееся в одной реакции, является исходным для другой. Реакции часто встречаются на практике и могут быть моно-, би- или тримолекулярными, односторонними или обратимыми.

Рассмотрим последовательную одностороннюю реакцию первого порядка

 

В – промежуточное вещество

К любому времени

Составим кинетические уравнения для каждой стадии такой реакции

система дифференциалов кинетических уравнений

Для I стадии реакции:

(реакция I порядка)

или (1.56)

(1.57)

Для второй стадии реакции:

, проведя интегрирование получаем

(1.58)

y = (1.59)

(x-y) = - концентрация промежуточного вещества B ко времени τ.

 

 

Анализ развития последовательной реакции

 

 

Одной из особенностей последовательных реакций является наличие на графике индукционного периода, когда конечный продукт почти не обнаруживается. Кривая в начальный период почти сливается с горизонтальной осью.

1) на кривой зависимости имеется max, соответствующий τmax. Как видно из рисунка в момент max образования промежуточного вещества (B) наблюдается перегиб на кривой зависимости или y = f(τ)

Рассчитаем значение τmax. Когда (x-y) = max, производная равна 0.

(x-y) =

0 =

(1.60)

2) Найдем, чему будет равно , для этого в уравнение подставим значение τmax:

поделим на k1

(1.61)

Как видно из уравнения (1.61) max количество промежуточного вещества (B) не зависит от абсолютного значения констант k2 и k1, а определяется только их соотношением. С увеличением соотношения γ = снижается.

3) Рассмотрим 2 случая, когда γ1 = = 2 и γ2 = = 10

 

При γ2 = 10, во втором случае, промежуточное вещество будет превращаться значительно быстрее чем возникать (k2 >> k1), его можно не заметить (1.62)

Если k1 >> k2, то скорость возникновения промежуточного продукта выше, чем его расходование. (1.63)

 



Дата добавления: 2017-03-12; просмотров: 1297;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.007 сек.