Скоростью химической реакции называют изменение количества реаги. Скоростью химической реакции называют изменение количества реагирующего вещества за единицу времени в единице реакционного пространства
Скачать 131.89 Kb.
|
Два случая бимолекулярной реакции Возможные случаи бимолекулярной реакции можно представить следующим образом: 1) 2A ¾® Продукты реакции, 2) A + B ¾® Продукты реакции. Первый случай описывается уравнениями (9 - 21) и (9 - 23). При равенстве концентраций веществ A и B также применимы уравнения (9 - 21) и (9 - 23). Если концентрации веществ А и В не равны (СА ≠ СВ), то применяется другое уравнение, для вывода которого используем следующие условия. Пусть к началу реакции концентрация вещества А и концентрация вещества В соответственно равны a и b, а к моменту времени t концентрация вещества уменьшится на х и станет равной CA = a – x. В соответствии с уравнением реакции концентрация вещества В также уменьшится на х и окажется равной CB = b − x. Кинетическое уравнение примет следующий вид: (9 - 27) или ; . (9 - 28) При интегрировании уравнения (9 - 28) воспользуемся известным из курса математического анализа методом неопределенных коэффициентов, согласно которому дробь, входящую в левую часть равенства (9 - 28), можно представить суммой двух дробей, содержащих неопределенные множители a и b: . Проведя очевидные преобразования, получим: . (9 - 29) Так как в числителе левой части равенства (9 - 29) не содержится х, то a + b = 0, (а) а равенство числителя левой части 1 означает: ab + ba = 1. (b) Из условий (a) и (b) следует, что неопределенные коэффициенты равны: , . Интегрирование уравнения (9 - 28) дает: . (9 - 30) Граничные условия (х = 0 при t = 0) позволяют найти постоянную интегрирования: . Окончательный вид уравнения, описывающего кинетику бимолекулярной необратимой реакции с разными исходными концентрациями веществ, таков: . (9 - 31) Нетрудно заметить, что прямая подстановка в уравнение (9 ‑ 31) равных исходных концентраций (a = b) приводит к неопределенности типа .
На рис. 9 - 4 показаны кинетические кривые обоих веществ. Расстояние между ними по ординате всегда остается постоянным и по абсолютной величине равным разности исходных концентраций ça - bç. |