Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Последовательность расчета кинетических данных

Читайте также:
  1. II. Данные для расчета расходов бюджета
  2. III. РАСЧЕТ ПОГРЕШНОСТЕЙ РАСЧЕТА УГЛОВОГО УСКОРЕНИЯ
  3. А. Создание и заполнение базы данных
  4. Автоматизация ввода данных
  5. Автор методики расчета показателя младенческой смертности
  6. Алгоритм — это строгая последовательность действий и приемов для достижения результата.
  7. Алгоритм — это строгая последовательность действий и приемов для достижения результата.

 

Целью любого кинетического исследования является нахождение кинетического уравнения и определение его параметров. Кинетическое исследование состоит из следующих этапов:

1) получение экспериментальных данных для построения графика кривых С = f(t) при нескольких температурах;

2) расчет частных порядков по каждому из реагирующих веществ и определение суммарного порядка реакции;

3) определение формального кинетического уравнения и проверка его соответствия экспериментальным данным;

4) определение значения констант скорости реакции при различных температурах;

5) расчет энергии активации и предэкспоненциального множителя в уравнении Аррениуса.

Определение кинетического порядка реакции

 

Существует несколько способов определения порядка реакции. Рассмотрим два простейших из них для необратимых реакций первого и второго порядков.

1. Метод подбора. Метод заключается в подстановке экспериментальных данных в уравнение первого и второго порядков и выяснении, какое из этих уравнений приводит к постоянному значению константы скорости реакции. Ели ни одно из них не дает постоянного результата, то реакция является более сложной.

2. Графический метод. Строится график, выражающий зависимость различных значений концентраций от времени в соответствии с различными кинетическими уравнениями.

Так, для реакции первого порядка линейная зависимость получается в координатах lg(а - х) и t (см. рис.6), второго порядка-в координатах 1/(а - х) и t (рис.8) и lg(в (а - х)/ а (в - х)) и t (рис.9).

Определение константы скорости реакции

 

Константа скорости реакции может быть рассчитана, если известен порядок реакции из соответствующего кинетического уравнения. Известны несколько методов расчета константы скорости реакции. Важнейшие из них:

1) метод подстановки концентраций реагирующих веществ или продуктов реакции, полученных аналитически в разные моменты времени, в соответствующее кинетическое уравнение реакции. После расчета значения констант для разных времен (t) проводят их усреднение;

2) графический метод применяется, когда имеются удобные линейные формы зависимости величины концентраций и их производных от времени реакции.

Например, для реакции первого порядка кинетическое уравнение имеет вид:

lg(а - х) = -kt/2,303 + lg а.

 

Это уравнение прямой линии с угловым коэффициентом k/2,303 (рис.16). Угловой коэффициент есть tgj.

Из графика находим:

lgj = -k/2,303, lg(p-j) = k/2,303,

откуда

k = 2,303.lg(p-j).

 

Далее по экспериментальным данным строим график зависимости lg(а - х) = f(t) и по тангенсу угла наклона (учитывая масштабы координат) определяем константу скорости реакции.

 

 

Рис.16. Графический расчет константы скорости

необратимой реакции первого порядка

 

Аналогичным образом можно определить константу скорости реакции второго порядка.

 

а) б)

 

Рис.17. Графический расчет константы скорости необратимой реакции второго порядка:

а) для случая равенства концентраций реагирующих веществ (а = в)

б) для общего случая (а ¹ в)


Дата добавления: 2015-11-26; просмотров: 59 | Нарушение авторских прав



mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.007 сек.)