Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English
Заметим, что при вычислении порядка реакции по уравнению (1.4) в расчет принимаются только две точки. Поэтому вероятность ощибки по формуле (1.4) достаточно велика. Следовательно, формула (1.4) может использоваться лищь как оценочная.

ПОИСК





Определение порядка реакции по начальным скоростям

из "Биокинетика"

Заметим, что при вычислении порядка реакции по уравнению (1.4) в расчет принимаются только две точки. Поэтому вероятность ощибки по формуле (1.4) достаточно велика. Следовательно, формула (1.4) может использоваться лищь как оценочная. [c.32]
Таким образом, для того чтобы точно определять константу скорости и порядок химических реакций описанными выше способами, необходимо провести серию экспериментов и найти зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ. Это трудоемкий процесс, требующий большого числа реактивов и больших вычислительных затрат для определения скорости реакции. Поэтому рассмотрим метод определения порядка реакции и константы скорости реакции исходя из данных кинетического эксперимента. Для этого приведем еще два примера. [c.32]
Пример 1.3 [1]. Определить константу скорости и порядок реакции обесцвечивания профлавина под действием ультрафиолетового света. [c.32]
Результаты измерений оптической плотности профлавина приведены в табл. 1.3. [c.33]
Нетрудно заметить, что график в координатах (О, /) нелинеен (рис. 1.11а). Перебрав различные координаты, можно показать, что результаты кинетических исследований обесцвечивания профлавина линеаризуются в полулогарифмических координатах (1п О, /) (рис. 1.116). Природу этого спрямления мы рассмотрим позднее, после следующего примера. [c.33]
Пример 1.4 [1]. Определить константу скорости реакции и порядок по каждому из веществ в реакции между 2-фенил-4,4-диметил-2-оксазолил-5-оном (вещество А) и этиловым эфиром ОЬ-аланина (вещество В) в четыреххлористом углероде. [c.33]
В данной реакции наиболее удобным измеряемым параметром является продукт реакции, этиловый эфиp-N-(N -бензоил-а-аминоизобутирил)-ОЬ-аланина (вещество С). Переменным параметром является время реакции. [c.33]
Экспериментальные данные по образованию вещества С при 20°С приведены в табл. 1.4. Начальные концентрации веществ Ан В равны 9,96-10 М и 2,22-10 М соответственно. [c.33]
Из рис. 1.12 видно, что в данном случае линеаризация в координатах (С, /) и в координатах (1п С, 1) не достигается. [c.34]
Поэтому для реакций каждого порядка данное уравнение следует решать отцельно. [c.34]
Таким образом, для реакций (псевдо)первого порядка спрямляющими являются полулогарифмические координаты (1п X, /). В координатах (1п XJX),t) тангенс угла наклона равен константе скорости реакции. [c.35]
Действительно, в примере 1.3 спрямляющими оказались полулогарифмические координаты (см. рис. 1.116). Следовательно, реакция обесцвечивания профлавина под действием ультрафиолетового света является реакцией первого порядка. В координатах [1п (В/О , /] (см. рис. 1.11 ) находим константу скорости реакции, равную 4,6-10 мин . [c.35]
Для того чтобы получить уравнения, аналогичные уравнению (1.5) для реакций более высоких порядков, чем первый, запишем кинетические уравнения закона действующих масс. [c.36]
Таким образом, для реакций второго порядка спрямляющими являются координаты /Х- /Х , /). Тангенс угла наклона в этих координатах равен константе скорости реакции. [c.36]
Измерение концентрации реагирующих веществ — сложный и трудоемкий процесс. Достаточно часто в эксперименте вместо концентрации вещества измеряются физические величины, прямо пропорционально связанные с концентрацией исследуемого вещества (оптическая плотность, оптическое вращение, намагничиваемость и т.д.). [c.37]
В ряде случаев переход от физических величин к концентрациям элементарен. Так, например, связь между оптической плотностью и концентрацией вещества определяется законом Бугера-Ламберта-Бэра. При этом коэффициенты экстинкции (пропорциональности между концентрацией и оптической плотностью) для большинства веществ известны, и их можно найти из справочника. Другие физические величины (намагничиваемость) более сложно связаны с концентрациями, и (или) коэффициенты пропорциональности между этими величинами и концентрациями реагирующих веществ для многих веществ неизвестны или не включены в доступные справочники. [c.37]
В связи с вышесказанным при кинетических исследованиях достаточно часто возникает вопрос о непосредственном определении порядка реакции и константы скорости исходя из измеренных непосредственно в эксперименте физических величин, без их пересчета в концентрацию реагирующих веществ. [c.37]
Подобные методы в кинетике разработаны в основном для наиболее распространенных в природе реакций, а именно реакций первого порядка. Рассмотрим только один такой способ, называемый методом Гуггенгейма. Чтобы проиллюстрировать метод Гуггенгейма, рассмотрим следующий пример. [c.37]
Пример 1.6 [1]. Определить константу скорости и порядок реакции обесцвечивания профлавина под действием ультразвука (880 кГц, 2 Вт/см ). [c.37]


Вернуться к основной статье


© 2025 chem21.info Реклама на сайте