Kimyoviy reaksiya tezligi konstantasi. Reaktsiya tezligi konstantasi Laboratoriya ishi uchun ko'rsatmalar

Massalar ta'siri qonuniga ko'ra, oddiy reaksiya tezligi ga teng

Reaktsiya tezligi doimiysi k - Kimyoviy reaksiya tezligi va reaksiyaga kirishuvchi moddalar kontsentratsiyasi mahsuloti o'rtasidagi mutanosiblik koeffitsienti:
. Tezlik konstantasi kimyoviy reaksiya tezligiga son jihatdan barcha reaksiyaga kirishuvchi moddalar konsentratsiyasi birlikka teng bo‘ladi: C A =C B =1 da W=k. Agar A ning B bilan reaksiyasi o‘z mexanizmiga ko‘ra murakkab bo‘lsa (bunda faol oraliq mahsulotlar, katalizator va boshqalar ishtirok etsa), u tenglamaga bo‘ysunadi.
, keyin k chaqiriladi samarali reaksiya tezligi konstantasi; IUPAC bu holatda k ni chaqirishni tavsiya qiladi reaksiya tezligi koeffitsienti. Ko'pincha murakkab reaksiya tezligi quvvat tenglamasiga bo'ysunmaydi, lekin boshqa bog'liqlik bilan ifodalanadi, masalan, v=k 1 C 1 C 2 (1+k 2 C 2) -1. Keyin k 1 va k 2 chaqiriladi reaksiya tezligi uchun tenglamadagi koeffitsientlar.

Ko'pincha reaksiya barcha reagentlarning konsentratsiyasi, bittadan tashqari, ortiqcha olingan va tajriba davomida amalda o'zgarmaydigan sharoitlarda amalga oshiriladi. Ushbu holatda

,

va koeffitsienti k obs. = k
chaqirdi samarali yoki kuzatiladigan reaksiya tezligi konstantasi C B >>C A da. n A =1 holati uchun bunday koeffitsient ko'pincha psevdo-birinchi tartibli reaksiya tezligi koeffitsienti deb ataladi. n tartibli reaksiya tezligi konstantasi o'lchamga ega: (vaqt) –1 (kontsentratsiya) –(n –1) . Raqamli qiymat vaqt va konsentratsiyani o'lchash uchun tanlangan birliklarga bog'liq.

Oddiy reaksiya tezligi konstantasini hisoblashda ikkita holatni hisobga olish kerak: reaktsiya tezligi qaysi reagentdan o'lchanganligini va bu reaktiv uchun stexiometrik koeffitsient va reaktsiya tartibi qanday ekanligini eslang. Masalan, 2,4,6-trialkilfenoksi radikalining gidroperoksid bilan reaksiyasi ketma-ket ikki bosqichda sodir bo'ladi:

PhO +ROOH→PhOH+RO 2

PO +RO 2 →ROOPhO

Stokiometrik tenglama 2PhO +ROOH=PhOH+ROOPhO, lekin birinchi bosqich reaksiya tezligini aniqlaganligi sababli W ROOH =k va W PhO =2k.

Shunday qilib, fenoksil radikali uchun kinetik va stoxiometrik tenglamalardagi koeffitsientlar bu erda bir-biriga to'g'ri kelmaydi: PhO dagi reaktsiya tartibi 1 ga, PhO uchun stokiometrik koeffitsient 2 ga teng.

Kimyoviy reaksiya tezligi konstantasini hisoblash usullari. Kinetik egri chiziqqa ko'ra. Agar n = 1, keyin k=t –1 ln 10 lg (C Ao /C A). Agar reaksiyaning umumiy tartibi n bo‘lsa va berilgan komponent uchun reaksiya tartibi 1 bo‘lsa va A dan tashqari barcha reagentlar ortiqcha olinsa, u holda

.

A+B→reaksiya uchun tenglamadan k mahsulot topiladi

Tezlik konstantasini integral kinetik egri chiziqdan umumiy shaklda hisoblashda f(x)= –k`t tenglamada k ni aniqlash vazifasi qo’yiladi (x - reaktivning nisbiy konsentratsiyasi).

1-tartibli reaksiya uchun f(x)=ln x, k`=k; 2-tartibli reaksiya uchun f(x)=x –1 –1, k=C o k va hokazo. Tajribadan biz bir qator qiymatlarni olamiz (t 1, x 1), (t 2, x 2), ..., (t n, x n). f(x)–t koordinatalarida chizilgan to‘g‘ri chiziq  i =f(x i)+kt i, S i =0 shartini qondirishi kerak. Bundan k= Sf(x i)/St i ekanligi kelib chiqadi.

Yarim yemirilish davriga ko'ra. Yarim yemirilish davri tezlik konstantasi va reaktivning dastlabki kontsentratsiyasi bilan o'ziga xos tarzda bog'liq bo'lib, bu bizga k ni hisoblash imkonini beradi. Demak, birinchi tartibli reaksiya uchun k=ln 2/t 1/2, ikkinchi tartibli reaksiya uchun k=C o –1 t 1/2 va hokazo.

Dastlabki reaktsiya tezligiga ko'ra. Dastlabki vaqtda reagentlarning iste'moli ahamiyatsiz bo'lgani uchun,

Va

Vaqt o'tishi bilan reaktsiya tezligining o'zgarishi bilan. t` va t`` (S` va S``) vaqtida reaksiyaga kirishuvchi moddalarning kontsentratsiyasini o'lchab, o'rtacha reaksiya tezligini hisoblab, k ni topishimiz mumkin, n=1 bo'lsa, bizda

,
,
.

Kinetik egri chiziqlarni qayta ishlashning maxsus usullari. Reaksiya kinetikasi sistemaning x (optik zichlik, elektr o‘tkazuvchanlik va boshqalar) har qanday fizik xossasining reaktiv C konsentratsiyasi bilan bog‘liq o‘zgarishi bilan qayd etilsa, C=C o , x=x o , va C=0 , x=x ∞ da, u holda k ni x(t) kinetik egri chiziqdan quyidagi usullar yordamida aniqlash mumkin:

Guggenxaym usuli(birinchi tartibli reaksiyalar uchun). t i vaqtida x i ni va t i + vaqtida x 1 ` ni o‘lchang va hokazo. lg (x i –x i`)–t grafigidan k ni topamiz:

log (x i –x i `)=log[(x o –x ∞)(1–e – k )]–0,43kt i .

Mangelsdorff usuli(birinchi tartibli reaksiyalar uchun). O'lchovlar Guggenxaym usulida bo'lgani kabi amalga oshiriladi, lekin grafik x i ` – x i koordinatalarida chiziladi:

x i `=x i e –k  +x ∞ (1–e –k ),

toʻgʻri chiziq qiyaligi e – k  ga, ordinata oʻqidagi kesma x ∞ (1 – e – k ) ga teng.

Rosevery usuli(ikkinchi tartibli reaksiyalar uchun). X parametri doimiy vaqt oralig'i  bilan ajratilgan t 1, t 2, t 3 vaqtlarida o'lchanadi. Tezlik konstantasi tenglamadan topiladi:

.

5-bo'lim. KIMYOVIY REAKSIYALAR VA KATALIZ KINETIKASI.

Termodinamik jihatdan mumkin bo'lgan reaktsiyalar har doim ham haqiqatda amalga oshirilmaydi. Buning sababi, termodinamikada vaqt parametri mavjud emas, shuning uchun u berilgan holat qanchalik tez sodir bo'lishiga javob bermaydi. Termodinamik mumkin boʻlgan reaksiyalar yetarli tezlikda borish sharoitlarini aniqlash kimyoviy kinetikaning asosiy muammolaridan biridir. Kinetikada termodinamikada hisobga olinmagan vaqt omili kiritiladi.

Kimyoviy kinetika - bu kimyoviy jarayonning vaqt bo'yicha borishining muntazamligi yoki kimyoviy reaktsiyalarning mexanizmlari va tezligi haqidagi ta'limot.

Kimyoviy reaksiyani tashkil etuvchi bosqichlar majmuasi deyiladi kimyoviy reaksiya mexanizmi yoki sxemasi.

Kimyoviy reaksiya tezligi.

Kimyoviy reaksiya tezligi ostida reaksiyaga kirishuvchi moddalarning mol sonining vaqt birligida hajm birligiga o'zgarishini tushunish.

O'rtacha tezliklar mavjud ( u qarang) va haqiqat ( u).

o'rtacha tezlik - ma'lum vaqt oralig'ida reaksiyaga kirishuvchi moddalar kontsentratsiyasining o'zgarishi:

u av = ± (n 2 – n 1) / V(t 2 - t 1) = ± Dn / V Dt = ± Ds / Dt.

Ds/Dt nisbati ijobiy yoki salbiy bo'lishi mumkin. Tezlikni dastlabki birikma kontsentratsiyasining pasayishini kuzatish orqali o'lchash mumkin, keyin biz nisbatning oldiga minus belgisini qo'yamiz, chunki tezlik har doim ijobiy qiymatdir. Agar tezlik qabul qiluvchi moddaning kontsentratsiyasi orqali ifodalansa, u holda ortiqcha belgisi:

- Ds A / Dt= + DS V /Dt.

Siz kontsentratsiyaning o'zgarishini cheksiz kichik vaqt davriga bog'lashingiz mumkin (t 2 -t 1 → 0), aniqlovchi haqiqiy reaktsiya tezligi hozirgi vaqtda konsentratsiyaning vaqt bo'yicha hosilasi sifatida (u = ± ds / dt).

- DC A /dt = + DC B /dt

Reaksiya tezligining konsentratsiyaga bog'liqligi.

Kimyoviy kinetikaning asosiy postulati Guldberg va Vahe tomonidan o'rnatilgan massalar ta'siri qonunidir. Kimyoviy reaktsiyani ko'rib chiqing:

m 1 A + m 2 B → m 3 C + m 4 D.

Kimyoviy reaksiya tezligining reaksiya aralashmasi komponentlari konsentratsiyasiga bog‘liqligini tavsiflovchi tenglama deyiladi. kimyoviy reaksiyaning kinetik tenglamasi.

Ko'rib chiqilayotgan reaksiyaning kinetik tenglamasi:

u = ks A m 1 s B m 2 ,

bu erda k - mutanosiblik koeffitsienti (tezlik doimiysi).

Massalar ta'siri qonuni: kimyoviy reaktsiyaning tezligi har bir vaqtning har bir momentida reaksiyaga kirishuvchi moddalar konsentratsiyasining ma'lum bir vaqtda stokiometrik reaktsiya koeffitsientlariga mos keladigan kuchlarga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir (eng oddiy holatda).

Aksariyat hollarda tezlik emas, balki tezlik konstantasi hisoblanadi. Agar c A = c B = 1 mol/l bo'lsa, u holda u = k.

Tezlik konstantasining fizik ma'nosi: kimyoviy reaksiyaning tezlik konstantasi reaksiyaga kirishuvchi moddalar konsentratsiyasi doimiy va birlikka teng bo‘lishi sharti bilan son jihatdan reaksiya tezligiga teng. Tezlik konstantasi konsentratsiyaga bog'liq emas va haroratga, erituvchining tabiatiga va katalizator mavjudligiga bog'liq.

Barcha reaksiyalar kinetik jihatdan ikki tomonlama yoki kinetik jihatdan qaytariladi. Reaksiya mahsulotlari bir-biri bilan reaksiyaga kirishib, boshlang'ich moddalarni hosil qilsa, kimyoviy reaktsiya qaytariladi. Amalda, teskari reaktsiya to'g'ridan-to'g'ri bilan solishtirganda shunchalik sekin bo'lishi mumkinki, har qanday o'rtacha aniqlik bilan reaksiyaning teskariligini e'tiborsiz qoldirish va reaktsiyani qaytarilmas yoki bir tomonlama deb hisoblash mumkin. To'g'ri aytganda, har qanday kimyoviy reaktsiyalar teskari bo'ladi:

m 1 A 4 +m 2 B « m 3 C+m 4 D

u = u 1 - u 2 = k 1 s A m 1 s B m 2 - k 2 s BILAN m 3 s D m 4,

Kimyoviy muvozanat momentida u 1 = u 2 , bular

k 1 s A m 1 s B m 2 = k 2 s BILAN m 3 s D m 4,

TO =k 1 / k 2=Bilan BILAN m 3´ Bilan D m 4/ Bilan A m 1´ Bilan B m 2

Bu yerda K kimyoviy muvozanat konstantasi, to‘g‘ridan-to‘g‘ri reaksiya tezligining teskari reaksiya tezligi konstantasiga nisbatiga teng.

Reaksiyalarning molekulyarligi va tartibi bo'yicha tasnifi.

Kinetikani o'rganishda kimyoviy reaktsiyalar molekulyarligi va tartibida farqlanadi.

Reaksiyaning molekulyarligi butun reaksiya tezligini (eng sekin) belgilaydigan bosqichda bir vaqtning o'zida ishtirok etadigan molekulalar soni bilan belgilanadi. Shu asosda reaktsiyalar mono-, bi- va trimolekulyarlarga bo'linadi. Yuqori molekulyar reaktsiyalar deyarli noma'lum, chunki to'rt molekulaning uchrashish ehtimoli ahamiyatsiz.

Reaksiyalar tartibi massalar ta'siri qonunini ifodalashda konsentratsiyalar ko'rsatkichlari yig'indisi bilan aniqlanadi. To'liq (umumiy) reaktsiya tartibi va qisman (har bir reagent uchun) farqlanadi. Barcha boshlang'ich moddalarning konsentratsiyasi kinetik tenglamaga kiradigan ko'rsatkichlar yig'indisi umumiy tartibni aniqlaydi. Nol, birinchi, ikkinchi, uchinchi va kasr tartibli reaksiyalar mavjud.

Molekulyarlikning tartib bilan mos kelishi eng oddiy holatlarda, reaksiya bir bosqichda davom etganda kuzatiladi:

2NO + H 2 ↔ N 2 O + H 2 O,

umumiy tartib - 3, molekulyarlik - 3.

5.3.1. Birinchi tartibli bir tomonlama reaksiya tenglamasi.

Kimyoviy reaktsiyani ko'rib chiqing: A → B.

u = ks = - ds/dt.

O'zgaruvchilarni ajratamiz: -ds/s = k dt, integrallash

Lnc = kt + const,

agar t = 0 (reaktsiyaning boshlang'ich momenti) bo'lsa, u holda const = ln c 0, ya'ni.

Ln s = kt - ln s 0,

ln s 0 - ln s = kt yoki ln s 0 / s = kt,

k = (1/t)´ ln s 0 /s.

X - boshlang'ich moddaning aylanish darajasini belgilaymiz: x = c 0 – c.

k = (1/t) ´ln s 0 /(s 0 - x),

o'lcham - [vaqt -1 ].

Birinchi tartibli reaksiyaning tezlik konstantasi konsentratsiyaga bog'liq emas. Olingan tenglamaga kontsentratsiyani (mol/l) yoki mol sonini almashtirishingiz mumkin. "C 0" va "(c 0 - x)" o'rniga siz konsentratsiyaga mutanosib bo'lgan har qanday qiymatlarni (elektr o'tkazuvchanligi, zichlik, yopishqoqlik va boshqalar) almashtirishingiz mumkin.

Birinchi tartibli reaksiya tezligini xarakterlash uchun tezlik konstantasi bilan bir qatorda ko'pincha yarim yemirilish davri deb ataladigan miqdor qo'llaniladi.

Yarim hayot(t 1/2)- olingan moddaning yarmi reaksiyaga kirishadigan vaqt davri:

t 1/2 = (1/k)´ ln s 0 /(s 0 - x), bunda x = 1/2s 0.

Biz olamiz:

t 1/2 = ln2 / k = 0,693 / k.

Yarim yemirilish davri dastlabki kontsentratsiyalarga bog'liq emas, balki tezlik konstantasiga bog'liq, ya'ni. bu birinchi tartibli reaksiyaga xos xususiyatdir.

Birinchi tartibli reaksiyalarga radioaktiv parchalanish, izomerlanish va aksariyat gidroliz reaksiyalari kiradi. Reaksiyaga kirishuvchi moddalardan birining boshqalarga nisbatan katta ortig'i bo'lsa, uning konsentratsiyasi reaksiya davomida deyarli o'zgarmas bo'lib qoladi. Bunday holda, reaktsiyaning tartibi stokiometrik tenglamadan kutilganidan bir kam bo'ladi.

Reaksiyaga kirishuvchi moddalardan birining ortig‘i ko‘p bo‘lishi natijasida reaksiya tartibi bittaga kamayadigan bimolekulyar reaksiyalar psevdomolekulyar reaksiyalar deb ataladi.

Masalan, shakarning suyultirilgan suvli eritmasida gidrolitik parchalanish reaktsiyasi (shakarning inversiyasi):

C 12 H 22 O 11 + H 2 O ↔ C 12 H 22 O 11 + C 12 H 22 O 11

saxaroza glyukoza fruktoza

u = k[saxaroza]´,

u = k* [saxaroza], bu erda k* = k´.

Bu psevdo-birinchi tartibli reaksiyaga misoldir.

Ikkinchi tartibli bir tomonlama reaksiya tenglamasi.

A + B → C + D

Misol: H 2 + J 2 = 2HJ;

2HJ = H 2 + J 2;

CH 3 COOC 2 H 5 + NaOH = CH 3 COONa + C 2 H 5 OH.

Ds/dt = ks 1 ´s 2

s 1 = s 2 bo'lganda: -ds/dt =ks 2 yoki -ds/s 2 = k dt bo'ladi. Keling, integratsiya qilaylik:

1/s = kt + const.

t = 0 → const = 1/s 0 da.

1/s - 1/s 0 = kt yoki (s 0 – s)/s´s 0 = kt;

c 0 - c = x, bu erda x - konvertatsiya darajasi; c = c 0 - x;

x / s 0 (s 0 - s) = kt;

k = (1/ t)´,

o'lcham - [vaqt -1 ´kontsentratsiya -1 ].

Ikkinchi tartibli reaksiyaning tezlik konstantasi konsentratsiya o'lchamiga bog'liq.

Yarim yemirilish davri: t 1/2 = (1/ k), bunda x = 1/2s 0, keyin

t 1/2 = 1/ ks 0.

Yarim yemirilish davri dastlabki kontsentratsiyaga bog'liq va ikkinchi tartibli reaksiyaga xos xususiyat emas.

Nolinchi tartibli reaksiya tenglamasi.

Kimyoviy reaktsiya tezligi reaktivlarning kontsentratsiyasiga bog'liq emas (interfeysdagi reaktsiyalar, cheklash jarayoni diffuziya jarayonidir):

Dc/dt = ks 0 ; yoki -ds = k dt.

Biz integrallashamiz, biz olamiz: -s = kt + const.

t = 0 → const = -s 0 da. Biz quyidagilarni olamiz: -s = kt - s 0;

k = (c 0 - c) /t = x/t,

o'lcham - [kontsentratsiya ´vaqt -1].

Yarim hayot:

t 1/2 = c 0 /2k

Reaksiya tartibini va tezlik konstantasini aniqlash usullari.

Oddiy va murakkab turdagi reaksiyalar kinetikasida asosan quyidagi masalalar hal qilinadi:

1. To'g'ridan-to'g'ri vazifa: reaksiyaning tartibi va uning tezlik konstantasi ma'lum. Har qanday boshlang'ich moddalar yoki reaktsiya mahsulotlarining kontsentratsiyasini ma'lum bir vaqtning o'zida topish yoki har qanday reaktiv yoki reaktsiya mahsulotlarining konsentratsiyasi ma'lum bir qiymatga yetgan vaqtni topish talab qilinadi.

2. Teskari muammo: ilgari o'rganilmagan reaksiyaning kinetikasi bo'yicha eksperimental ma'lumotlar olindi. Reaksiya tartibini va tezlik konstantasini aniqlash talab qilinadi.

Reaktsiya tartibini aniqlash uchun vaqt o'tishi bilan reaktivlar konsentratsiyasining o'zgarishi to'g'risida eksperimental ma'lumotlarga ega bo'lish kerak:

0 dan	1 dan	2 dan	3 dan	4 dan	…..
t 0	t 1	t 2	t 3	t 4	…..

1. Tenglamalarni tanlash usuli.

Usul reaktsiya boshidan har bir moment uchun moddalarning kontsentratsiyasi to'g'risidagi eksperimental ma'lumotlarni turli tartibdagi kinetik tenglamalarga almashtirishdan iborat (agar reaktsiya tartibi 3 dan oshsa yoki kasr bo'lsa, bu usul hech narsa bermaydi):

k = (s 0 - s) /t = x/t(nol tartib);

k = (1/t) lnc 0 /s(birinchi tartib);

k = (1/t) x /s 0 s ( ikkinchi tartib).

Reaksiya tartibi kinetik tenglamaga mos keladi, buning uchun boshlang'ich moddalarning turli xil boshlang'ich konsentrasiyalarida va ma'lum bir haroratda turli vaqtlarda tezlik konstantasi doimiy qiymat bo'ladi.

2. Grafik integral usullar.

nol tartib: birinchi tartib ikkinchi tartib

Guruch. 5.1. Reaksiyalar uchun vaqt o'tishi bilan konsentratsiya o'zgaradi

turli xil buyurtmalar.

Konsentratsiyaning shunday funksiyasini toping, uni to'g'ri chiziqni olish uchun vaqtga bog'liq holda grafika chizing (5.1-rasm).

3. Yarim yemirilish davri bo‘yicha.

Yarim yemirilish davrining dastlabki kontsentratsiyaga bog'liqligiga ko'ra:

nol tartib: t 1/2 = c 0 /2k;

birinchi tartib: t 1/2 = 0,693/ k;

ikkinchi tartib: t 1/2 = 1 / ks 0.

Umuman:

t 1/2 ≈ 1 / k s 0 n-1.

Tajribalar ikki xil boshlang'ich kontsentratsiyada (0 dan)' va (0 dan)' amalga oshiriladi:

(t 1/2) ’ = 1 /k (s 0) 1 n-1 (1)

(t 1/2)” = 1 /k (s 0) 2 n-1 (2)

(1) ni (2) ga ajratamiz:

(t 1/2) ’ / (t 1/2)” = (s 0) 2 n-1 / (s 0) 1 n-1 .

Keling, logarifmni olaylik:

log(t 1/2) ’ / (t 1/2)” = (n-1) ´ log[(s 0) 2 /(s 0) 1 ],

n = 1 + /.

4.Differensial usul (van't-Xoff usuli).

Reaksiya tezligining konsentratsiyaga bog'liqligi, barcha boshlang'ich moddalarning konsentratsiyalari teng bo'lishi sharti bilan qo'llaniladi (5.2-rasm): u = ks n. Bu ifodaning logarifmini olaylik: lgu = lgk + nlgs.

Guruch. 5.2. Reaksiya tezligining konsentratsiyaga bog'liqligi.

5. Integral van't-Xoff usuli (reaktsiya tezligining vaqtning dastlabki kontsentratsiyasiga bog'liqligiga ko'ra - 10-15 s).

u = k (c 0 - x) n = k c 0 n,

Chunki vaqtning birinchi momentida x ≈ 0.

Tajriba turli xil boshlang'ich konsentratsiyalarda o'tkaziladi.

u 1 = k c 1 n (1)

u 2 = k c 2 n (2)

(1) tenglamani (2) tenglamaga ajratamiz: u 1 / u 2 = (c 1 / c 2) n.

Keling, logarifmlarni olaylik:

n = (lgu 1 - lgu 2) / (lgs 1 -lgs 2),

Bu yerda c 1 va c 2 o‘rganilayotgan reaksiya kesimi bo‘yicha o‘rtachalar sifatida qabul qilinadi, Dt ga mos keladi.

6. Ostwald izolyatsiya usuli.

Reaksiyaning kinetik tenglamasini yozamiz: u = ks A n 1 ´s B n 2 ´s Bilan n 3.

Biz "B" va "C" ning kontsentratsiyasini 10 barobardan ortiq oshiramiz. Ushbu moddalar uchun tartib nolga teng bo'ladi, ularning konsentratsiyasi o'zgarmaydi. Yuqorida muhokama qilingan usullardan biri yordamida "n 1" ni aniqlaymiz. B va C moddalariga asoslangan reaksiya tartibini aniqlashda biz ham xuddi shunday qilamiz, ya'ni. n 2 va n 3.

1. Kimyoviy kinetikaning asosiy tushunchalari va postulatlari

Kimyoviy kinetika - fizik kimyoning kimyoviy reaksiyalar tezligini o'rganadigan bo'limi. Kimyoviy kinetikaning asosiy vazifalari: 1) reaksiya tezligini hisoblash va kinetik egri chiziqlarni aniqlash, ya'ni. reaktivlar kontsentratsiyasining vaqtga bog'liqligi ( bevosita vazifa); 2) kinetik egri chiziqlardan reaksiya mexanizmlarini aniqlash ( teskari muammo).

Kimyoviy reaksiya tezligi reaktivlar kontsentratsiyasining vaqt birligidagi o'zgarishini tavsiflaydi. Reaktsiya uchun

a A+ b B+... d D+ e E+...

reaksiya tezligi quyidagicha aniqlanadi:

bu erda kvadrat qavslar moddaning kontsentratsiyasini ko'rsatadi (odatda mol / l bilan o'lchanadi), t- vaqt; a, b, d, e- reaksiya tenglamasida stexiometrik koeffitsientlar.

Reaktsiya tezligi reaksiyaga kirishuvchi moddalarning tabiatiga, ularning konsentratsiyasiga, haroratiga va katalizator mavjudligiga bog'liq. Reaksiya tezligining kontsentratsiyaga bog'liqligi kimyoviy kinetikaning asosiy postulati bilan tavsiflanadi - ommaviy harakatlar qonuni:

Vaqtning har bir lahzasidagi kimyoviy reaksiya tezligi reaktivlarning ma'lum kuchlarga ko'tarilgan joriy kontsentratsiyasiga mutanosibdir:

,

Qayerda k- tezlik konstantasi (kontsentratsiyadan mustaqil); x, y- chaqirilgan ba'zi raqamlar modda bo'yicha reaktsiya tartibi A va B. Umuman olganda, bu raqamlar koeffitsientlarga hech qanday aloqasi yo'q a Va b reaksiya tenglamasida. Ko'rsatkichlar yig'indisi x+ y chaqirdi umumiy reaktsiya tartibi. Reaksiyaning tartibi musbat yoki manfiy, butun yoki kasrli bo‘lishi mumkin.

Ko'pgina kimyoviy reaktsiyalar bir necha bosqichlardan iborat elementar reaktsiyalar. Elementar reaktsiya deganda, odatda, o'tish kompleksini shakllantirish orqali davom etadigan kimyoviy bog'lanishning yagona shakllanishi yoki parchalanishi tushuniladi. Elementar reaksiyada qatnashadigan zarrachalar soni deyiladi molekulyarlik reaktsiyalar. Elementar reaktsiyalarning faqat uchta turi mavjud: monomolekulyar (A B + ...), bimolekulyar (A + B D + ...) va trimolekulyar (2A + B D + ...). Elementar reaksiyalar uchun umumiy tartib molekulyarlikka, moddalar bo‘yicha tartiblar esa reaksiya tenglamasidagi koeffitsientlarga teng bo‘ladi.

MISOLLAR

1-1-misol. 2NOBr (g) 2NO (g) + Br 2 (g) reaktsiyasida NO hosil bo'lish tezligi 1,6 ga teng. 10 -4 mol/(l.s). Reaksiya tezligi va NOBr iste'moli tezligi qanday?

Yechim. Ta'rifga ko'ra, reaktsiya tezligi:

Mol/(l.s).

Xuddi shu ta'rifdan kelib chiqadiki, NOBr iste'moli tezligi qarama-qarshi belgi bilan NO hosil bo'lish tezligiga teng:

mol/(l.s).

1-2-misol. 2-tartibli A + B D reaksiyasida A va B moddalarning dastlabki konsentrasiyalari mos ravishda 2,0 mol/L va 3,0 mol/L ga teng. Reaktsiya tezligi 1,2 ni tashkil qiladi. [A] = 1,5 mol/l da 10 -3 mol/(l.s). Tezlik konstantasini va reaksiya tezligini [B] = 1,5 mol/L da hisoblang.

Yechim. Massalar ta'siri qonuniga ko'ra, har qanday vaqtda reaktsiya tezligi quyidagilarga teng:

.

[A] = 1,5 mol/l, 0,5 mol/l A va B moddalar reaksiyaga kirishgan vaqtga kelib, [B] = 3 – 0,5 = 2,5 mol/l bo‘ladi. Tezlik konstantasi:

L/(mol. s).

[B] = 1,5 mol/l, 1,5 mol/l A va B moddalar reaksiyaga kirishgan vaqtga kelib, [A] = 2 – 1,5 = 0,5 mol/l. Reaktsiya tezligi:

Mol/(l.s).

VAZIFALAR

1-1. Ammiak sintez reaksiyasining tezligi 1/2 N 2 + 3/2 H 2 = NH 3 azot va vodorod konsentratsiyasi bilan qanday ifodalanadi? (javob)

1-2. Reaksiya tenglamasi N 2 + 3H 2 = 2NH 3 shaklida yozilsa, ammiak sintezi reaksiyasining tezligi 1/2 N 2 + 3/2 H 2 = NH 3 qanday o'zgaradi? (javob)

1-3. Elementar reaksiyalar qanday tartiblangan: a) Cl + H 2 = HCl + H; b) 2NO + Cl 2 = 2NOCl? (javob)

1-4. Quyidagi kattaliklardan qaysi biri qabul qilishi mumkin a) manfiy; b) kasr qiymatlari: reaksiya tezligi, reaksiya tartibi, reaksiya molekulyarligi, tezlik konstantasi, stexiometrik koeffitsient? (javob)

1-5. Reaksiya tezligi reaksiya mahsulotlarining konsentratsiyasiga bog'liqmi? (javob)

1-6. Bosim 3 marta oshganda gaz fazali elementar reaksiya A = 2D tezligi necha marta ortadi? (javob)

1-7. Tezlik konstantasi l 2 / (mol 2. s) o'lchamga ega bo'lsa, reaksiya tartibini aniqlang. (javob)

1-8. 25 o C da 2-tartib gaz reaksiyasining tezlik konstantasi 10 3 l/(mol.s) ga teng. Agar kinetik tenglama atmosferadagi bosim bilan ifodalansa, bu konstanta nimaga teng? (javob)

1-9. Gaz fazasi reaktsiyasi uchun n nA B tartibli, B ning hosil bo'lish tezligini umumiy bosim bilan ifodalang.(javob)

1-10. To'g'ridan-to'g'ri va teskari reaktsiyalar uchun tezlik konstantalari 2,2 va 3,8 l/(mol.s) ni tashkil qiladi. Bu reaksiyalar quyidagi mexanizmlardan qaysi biri orqali sodir bo'lishi mumkin: a) A + B = D; b) A + B = 2D; c) A = B + D; d) 2A = B. (javob)

1-11. 2HI H 2 + I 2 parchalanish reaksiyasi tezlik konstantasi bilan 2-tartibga ega k= 5.95. 10 -6 l/(mol.s). 1 atm bosim va 600 K haroratda reaksiya tezligini hisoblang (javob)

1-12. A + B D 2-tartibli reaksiya tezligi 2,7 ga teng. A va B moddalar konsentratsiyasida 10 -7 mol/(l.s) mos ravishda 3,0. 10 -3 mol/l va 2,0 mol/l. Tezlik konstantasini hisoblang.(javob)

1-13. 2-tartibli A + B 2D reaksiyasida A va B moddalarning dastlabki konsentrasiyalari 1,5 mol/l ga teng. Reaktsiya tezligi 2,0 ni tashkil qiladi. 10 -4 mol/(l.s) da [A] = 1,0 mol/l. [B] = 0,2 mol/L da tezlik konstantasi va reaksiya tezligini hisoblang. (javob)

1-14. 2-tartibli A + B 2D reaksiyasida A va B moddalarning dastlabki konsentratsiyasi mos ravishda 0,5 va 2,5 mol/l ga teng. [A] = 0,1 mol/l da reaksiya tezligi dastlabki tezlikdan necha marta kam? (javob)

1-15. Gaz fazali reaksiya tezligi tenglama bilan tavsiflanadi w = k. [A] 2. [B]. Ruxsat etilgan umumiy bosimda A va B konsentrasiyalari orasidagi qanday nisbatda dastlabki reaksiya tezligi maksimal bo‘ladi? (javob)

2. Oddiy reaksiyalar kinetikasi

Ushbu bo'limda massalar ta'siri qonuniga asoslanib, biz butun tartibli qaytmas reaktsiyalar uchun kinetik tenglamalarni tuzamiz va yechamiz.

0-tartibli reaksiyalar. Ushbu reaktsiyalarning tezligi konsentratsiyaga bog'liq emas:

,

Bu erda [A] - boshlang'ich moddaning konsentratsiyasi. Nol tartibi geterogen va fotokimyoviy reaksiyalarda uchraydi.

1-tartibli reaksiyalar. A-B tipidagi reaktsiyalarda tezlik kontsentratsiyaga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir:

.

Kinetik tenglamalarni yechishda ko'pincha quyidagi belgi qo'llaniladi: boshlang'ich konsentratsiya [A] 0 = a, joriy konsentratsiya [A] = a - x(t), Qayerda x(t) - reaksiyaga kirishayotgan A moddaning konsentratsiyasi. Bu belgida 1-tartibli reaksiya va uning yechimi uchun kinetik tenglama quyidagi ko‘rinishga ega:

Kinetik tenglamaning yechimi reaksiya tartibini tahlil qilish uchun qulay bo'lgan boshqa shaklda ham yoziladi:

.

A moddasining yarmi parchalanish vaqti yarim yemirilish davri t 1/2 deb ataladi. Bu tenglama bilan aniqlanadi x(t 1/2) = a/2 va teng

2-tartibli reaksiyalar. A + B D + ... tipidagi reaktsiyalarda tezlik konsentratsiyalar mahsulotiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir:

.

Moddalarning dastlabki konsentrasiyalari: [A] 0 = a, [B] 0 = b; joriy konsentratsiyalar: [A] = a- x(t), [B] = b - x(t).

Ushbu tenglamani yechishda ikkita holat ajratiladi.

1) A va B moddalarining bir xil dastlabki konsentratsiyasi: a = b. Kinetik tenglama quyidagi ko'rinishga ega:

.

Bu tenglamaning yechimi turli shakllarda yoziladi:

A va B moddalarning yarimparchalanish davri bir xil va teng:

2) A va B moddalarning dastlabki kontsentratsiyasi har xil: a b. Kinetik tenglama quyidagi ko'rinishga ega:
.

Bu tenglamaning yechimini quyidagicha yozish mumkin:

A va B moddalarining yarimparchalanish davri har xil: .

N-tartibli reaksiyalar n A D + ... Kinetik tenglama quyidagi ko'rinishga ega:

.

Kinetik tenglamaning yechimi:

. (2.1)

A moddaning yarim yemirilish davri () ga teskari proportsionaldir. n-1) boshlang'ich konsentratsiyaning darajasi:

. (2.2)

2-1-misol. 14 C radioaktiv izotopining yarim yemirilish davri 5730 yil. Arxeologik qazishmalar paytida 14 C miqdori normaning 72% ni tashkil etgan daraxt topildi. Daraxt necha yoshda?
Yechim. Radioaktiv parchalanish 1-tartibli reaksiya. Tezlik konstantasi:

Daraxtning yashash vaqtini [A] = 0,72 ekanligini hisobga olgan holda kinetik tenglamani yechishdan topish mumkin. [A] 0:

2-2-misol. 2-tartibli reaksiya (bitta reagent) 0,24 M reaktivning dastlabki konsentratsiyasida 92 daqiqada 75% yakunlanishi aniqlandi. Xuddi shu sharoitda reaktiv konsentratsiyasi 0,16 M ga yetguncha qancha vaqt ketadi?
Yechim. Bitta reagent bilan 2-tartibli reaksiya uchun kinetik tenglamaning yechimini ikki marta yozamiz:

,

qaerda, shartga ko'ra, a= 0,24 M, t 1 = 92 min, x 1 = 0,75. 0,24 = 0,18 M, x 2 = 0,24 - 0,16 = 0,08 M. Keling, bir tenglamani boshqasiga ajratamiz:

2-3-misol. Elementar reaktsiya uchun n A B A ning yarim yemirilish davrini t 1/2 bilan, A ning yemirilish vaqtini 75% t 3/4 bilan belgilaymiz. t 3/4 / t 1/2 nisbati boshlang'ich konsentratsiyaga bog'liq emasligini, faqat reaktsiya tartibi bilan aniqlanishini isbotlang. n.Yechim. Reaksiyaning kinetik tenglamasining yechimini ikki marta yozamiz n- bitta reagent bilan tartib:

va bir ifodani boshqasiga ajrating. Konstantalar k Va a ikkala ibora ham bekor qilinadi va biz quyidagilarni olamiz:

.

Ushbu natijani konversiya darajasi a va b bo'lgan vaqtlar nisbati faqat reaksiya tartibiga bog'liqligini isbotlash orqali umumlashtirilishi mumkin:

.

VAZIFALAR

2-1. Kinetik tenglamaning yechimidan foydalanib, 1-tartibli reaksiyalar uchun vaqt t ekanligini isbotlang x, bu davrda boshlang'ich moddaning konversiya darajasiga etadi x, dastlabki konsentratsiyaga bog'liq emas. (javob)

2-2. Birinchi tartibli reaksiya 7 daqiqada 30% davom etadi. Reaksiya 99% yakunlanishi uchun qancha vaqt kerak bo'ladi? (javob)

2-3. Chernobil avariyasi natijasida atmosferaga kirgan 137 Cs radioaktiv izotopining yarim yemirilish davri 29,7 yil. Qaysi vaqtdan keyin bu izotopning miqdori asl nusxaning 1% dan kam bo'ladi? (javob)

2-4. Yadroviy sinovlar paytida atmosferaga kiradigan radioaktiv izotop 90 Sr ning yarim yemirilish davri 28,1 yil. Faraz qilaylik, yangi tug'ilgan chaqaloqning tanasi ushbu izotopdan 1,00 mg ni so'radi. a) 18 yil, b) 70 yildan keyin organizmda qancha stronsiy qoladi, agar u tanadan chiqmaydi deb hisoblasak? (javob)

2-5. Birinchi tartibli reaksiya SO 2 Cl 2 = SO 2 + Cl 2 uchun tezlik konstantasi 2,2 ga teng. 320 o S da 10 -5 s -1. Bu haroratda 2 soat ushlab turilganda SO 2 Cl 2 necha foiz parchalanadi?(javob)

2-6. 1-tartibli reaksiya tezligi konstantasi

2N 2 O 5 (g) 4NO 2 (g) + O 2 (g)

25 o C da 3,38 ga teng. 10 -5 s -1. N 2 O 5 ning yarim yemirilish davri qanday? Agar dastlabki bosim 500 mm Hg bo'lsa, a) 10 s, b) 10 minutdan keyin tizimdagi bosim qanday bo'ladi? Art. (javob)

2-7. Birinchi tartibli reaksiya har xil miqdordagi boshlang'ich material bilan amalga oshiriladi. Kinetik egri chiziqlarning boshlang'ich bo'limlariga teglar x o'qining bir nuqtasida kesishadimi? Javobingizni tushuntiring (javob)

2-8. Birinchi tartibli reaksiya A 2B gaz fazasida sodir bo'ladi. Dastlabki bosim p 0 (B etishmayotgan). Umumiy bosimning vaqtga bog'liqligini toping. Qaysi vaqtdan keyin bosim asl nusxaga nisbatan 1,5 barobar ortadi? Bu vaqtga kelib reaksiyaning borishi qanday? (javob)

2-9. Ikkinchi tartibli reaksiya 2A B gaz fazasida sodir bo'ladi. Dastlabki bosim p 0 (B etishmayotgan). Umumiy bosimning vaqtga bog'liqligini toping. Qaysi vaqtdan keyin bosim asl nusxaga nisbatan 1,5 marta kamayadi? Bu vaqtga kelib reaksiyaning borishi qanday? (javob)

2-10. A moddasi B va C moddalari bilan teng konsentratsiyada 1 mol/l aralashtirildi. 1000 s dan keyin A moddaning 50% qoladi.Agar reaksiya: a) nol, b) birinchi, c) ikkinchi, c) uchinchi umumiy tartibli bo‘lsa, 2000 s dan keyin qancha A modda qoladi?(javob)

2-11. Agar moddalarning dastlabki kontsentratsiyasi 1 mol/l bo'lsa va mol/l va s bilan ifodalangan barcha tezlik konstantalari 1 ga teng bo'lsa, reaksiyalarning qaysi biri - birinchi, ikkinchi yoki uchinchi tartib - tezroq tugaydi? (javob)

2-12. Reaktsiya

CH 3 CH 2 NO 2 + OH - H 2 O + CH 3 CHNO 2 -

ikkinchi tartib va ​​tezlik konstantasiga ega k= 39,1 l/(mol. min) 0 o C da 0,004 M nitroetan va 0,005 M NaOH o'z ichiga olgan eritma tayyorlandi. Nitroetanning 90% reaksiyaga kirishishi uchun qancha vaqt ketadi?

2-13. 298 K da H+ va FG - (fenilglioksinat) ionlarining UFG molekulasiga rekombinatsiyasi tezligi konstantasi ga teng. k= 10 11,59 l/(mol.s). Ikkala ionning dastlabki konsentratsiyasi 0,001 mol/L bo‘lsa, reaksiya 99,999% yakunlanishi uchun zarur bo‘lgan vaqtni hisoblang. (javob)

2-14. 1-butanolning gipoxlorid kislota bilan oksidlanish tezligi spirt kontsentratsiyasiga bog'liq emas va 2 ga proportsionaldir. Agar dastlabki eritmada 0,1 mol/l HClO va 1 mol/l spirt bo‘lsa, 298 K da oksidlanish reaksiyasi qancha vaqt ichida 90% yakunlanadi? Reaksiya tezligi konstantasi k= 24 l/(mol min). (javob)

2-15. Muayyan haroratda 0,01 M etil asetat eritmasi 0,002 M NaOH eritmasi bilan 23 daqiqada 10% ga sovunlanadi. Necha daqiqadan keyin u 0,005 M KOH eritmasi bilan bir xil darajada sovunlanadi? E'tibor bering, bu reaksiya ikkinchi tartibli va ishqorlar butunlay dissotsiatsiyalangan.(javob)

2-16. Ikkinchi tartibli reaksiya A + B P boshlang'ich konsentratsiyalari [A] 0 = 0,050 mol / L va [B] 0 = 0,080 mol / L bo'lgan eritmada amalga oshiriladi. 1 soatdan keyin A moddasining konsentratsiyasi 0,020 mol/l gacha pasaydi. Har ikkala moddaning tezlik konstantasini va yarim yemirilish davrlarini hisoblang.

Kimyoviy reaksiya tezligini eksperimental ravishda aniqlash uchun vaqt o'tishi bilan boshlang'ich yoki oxirgi moddalar konsentratsiyasining o'zgarishi to'g'risidagi ma'lumotlarga ega bo'lish kerak. Buni amalga oshirish mumkin bo'lgan usullar quyidagilarga bo'linadi kimyoviy Va fizik-kimyoviy.

Kimyoviy usullar reaksiya idishidagi moddaning miqdorini yoki uning konsentratsiyasini bevosita aniqlashga asoslangan.

Ko'pincha bu maqsadlar uchun titrimetriya va gravimetriya kabi miqdoriy tahlil turlari qo'llaniladi. Agar reaksiya sekin davom etsa, reagentlar sarfini kuzatish uchun reaksiya muhitidan ma'lum vaqt oralig'ida namunalar olinadi. Keyin kerakli moddaning tarkibi aniqlanadi. Masalan, ishqor bilan titrlash reaksiya davom etayotganda tizimdagi kislota miqdorini aniqlaydi

R 1 – COOH + R 2 – OH → R 1 – COO – R 2 + H 2 O

Agar reaksiya yuqori tezlikda davom etsa, namuna olish uchun uni to'satdan sovutish, katalizatorni tezda olib tashlash, suyultirish yoki reaktivlardan birini reaktiv bo'lmagan holatga o'tkazish yo'li bilan to'xtatiladi.

Kimyoviy tahlil usullari soddaligi, qulayligi va yaxshi aniqligi bilan ajralib turadi.

Zamonaviy eksperimental kinetikada ular ko'pincha foydalanadilar fizik-kimyoviy tahlil usullari . Ular moddaning kontsentratsiyasidagi o'zgarishlarni reaktsiya paytida, uni to'xtatmasdan yoki namuna olmagan holda nazorat qilish imkonini beradi. Bu usullar vaqt o'tishi bilan o'zgarib turadigan va undagi ma'lum birikmaning miqdoriy tarkibiga bog'liq bo'lgan tizimning har qanday fizik xususiyatlarini o'lchashga asoslangan; masalan: bosim (agar gazlar reaktsiyada ishtirok etsa), elektr o'tkazuvchanligi, sinishi indeksi, ultrabinafsha, ko'rinadigan yoki infraqizil hududlarda reagent yoki reaktsiya mahsulotining yutilish spektri. Elektron paramagnit rezonans (EPR) va yadro magnit-rezonans (YMR) spektrlari keng qo'llaniladi.

Spektral usullardan foydalanish elektromagnit nurlanishning yutilishi moddaning miqdori yoki uning tizimdagi konsentratsiyasiga mutanosib bo'lishiga asoslanadi.

Odatda reaktsiyalar yopiq tizimda (ya'ni doimiy hajmda) eksperimental ravishda o'rganiladi va natijalar grafik ko'rinishda deb ataladigan shaklda taqdim etiladi. kinetik egri chiziq, reaktiv yoki reaksiya mahsuloti konsentratsiyasining vaqtga bog'liqligini ifodalaydi. Bu qaramlikning analitik shakli deyiladi kinetik egri chiziq tenglamasi. Asosiy kinetik tenglamadan farqli o'laroq, reaksiyaga kirishuvchi moddalarning iste'mol egri chizig'i (yoki reaksiya mahsulotlarining to'planishi) uchun tenglamalar parametr sifatida komponentlarning t = 0 vaqtidagi boshlang'ich konsentratsiyasini (C 0) o'z ichiga oladi.

Bu tenglamalardan reaksiya tezligi konstantasini hisoblash uchun formulalar olinadi va yarim yemirilish vaqti(t½) - qaysi vaqt oralig'ida olingan boshlang'ich moddaning yarmi iste'mol qilinadi, ya'ni. uning konsentratsiyasi 2 marta kamayadi va C ga teng bo'ladi O /2.

Nol tartibli reaksiyalarda boshlang‘ich moddaning konsentratsiyasi vaqt o‘tishi bilan chiziqli ravishda kamayadi (37-rasm).

Guruch. 37. Nol tartibli reaksiyada vaqt o'tishi bilan boshlang'ich modda konsentratsiyasining o'zgarishi

Matematik jihatdan bu chiziqli munosabatni quyidagicha yozish mumkin:

Qayerdak- tezlik konstantasi, C 0 – reaktivning dastlabki molyar konsentratsiyasi, C – vaqtdagi konsentratsiyasit.

Undan nol tartibli kimyoviy reaksiyaning tezlik konstantasini hisoblash formulasini olishimiz mumkin.

k = (C 0 – C).

Nol tartibli tezlik konstantasi mol/l ∙ s (mol l) da o'lchanadi -1 · Bilan -1 ).

Nol tartibli reaksiya uchun yarim konversiya vaqti boshlang'ich moddaning konsentratsiyasiga proportsionaldir.

Birinchi tartibli reaksiyalar uchun C, t koordinatalaridagi kinetik egri chiziq eksponensial xarakterga ega va shunday ko‘rinadi (38-rasm) Matematik jihatdan bu egri chiziq quyidagi tenglama bilan tavsiflanadi.

C = C 0 e - kt

Guruch. 38. Birinchi tartibli reaksiyada vaqt o’tishi bilan boshlang’ich modda konsentratsiyasining o’zgarishi

Amalda, birinchi tartibli reaksiyalar uchun kinetik egri chiziq ko'pincha ℓnC,t koordinatalarida chiziladi. Bunda ℓny ning vaqtga chiziqli bog'liqligi kuzatiladi (39-rasm).

ℓny = ℓny 0 –kt

Guruch. 39. Birinchi tartibli reaksiya uchun reaktiv kontsentratsiyasining logarifmining paydo bo'lish vaqtiga bog'liqligi.

Shunga ko'ra, tezlik konstantasining qiymati va yarim konvertatsiya vaqti quyidagi formulalar yordamida hisoblanishi mumkin

k = ℓn yoki k= 2,303ℓg

(o'nlik logarifmdan naturalga o'tishda).

Birinchi tartibli reaksiya tezligi konstantasi o'lchamga ega t –1 , ya'ni. 1/s va konsentratsiya birliklariga bog'liq emas. U tizimdagi reagent molekulalarining umumiy soniga vaqt birligida reaksiyaga kirishadigan molekulalarning ulushini ko'rsatadi. Shunday qilib, birinchi tartibli reaktsiyalarda boshlang'ich moddaning olingan miqdorining teng qismlari teng vaqt oralig'ida iste'mol qilinadi.

Birinchi darajali reaktsiyalarning ikkinchi o'ziga xos xususiyati shundaki, ular uchun t ½ reaktivning dastlabki konsentratsiyasiga bog'liq emas, balki faqat tezlik konstantasi bilan belgilanadi.

Biz ikkinchi darajali reaktsiyalar uchun kontsentratsiyaning vaqtga bog'liqligi tenglamasining shaklini faqat eng oddiy holatda ko'rib chiqamiz, bunda 2 ta bir xil molekulalar yoki turli moddalarning molekulalari elementar harakatda ishtirok etadi, lekin ularning boshlang'ich konsentratsiyasi (C 0) bo'ladi. teng. Bunda 1/C,t koordinatalarda chiziqli bog`liqlik kuzatiladi (40-rasm). Bu munosabat uchun matematik tenglama quyidagicha yoziladi:

Guruch. 40. Reaktivning teskari konsentratsiyasining ikkinchi tartibli reaksiya uchun vaqtga bog'liqligi

Doimiy tezligi formula bo'yicha hisoblanadi

va ot kuchi bilan o'lchanadi -1 ∙mol -1 , ya'ni. uning raqamli qiymati moddaning konsentratsiyasi o'lchanadigan birliklarga bog'liq.

Ikkinchi tartibli reaksiyalarning yarim yemirilish davri reaktivning dastlabki konsentratsiyasiga teskari proportsionaldir.

Buning sababi shundaki, ikkinchi tartibli reaktsiyalar tezligi reaksiyaga kirishuvchi moddalar molekulalari orasidagi vaqt birligidagi to'qnashuvlar soniga kuchli bog'liq bo'lib, o'z navbatida, birlik hajmdagi molekulalar soniga proportsionaldir, ya'ni. moddaning konsentratsiyasi. Shunday qilib, tizimdagi moddaning kontsentratsiyasi qanchalik ko'p bo'lsa, molekulalar bir-biri bilan qanchalik tez-tez to'qnashadi va ularning yarmi reaksiyaga kirishish uchun vaqtga ega bo'ladi.

Yuqorida aytib o'tilganidek, uchinchi darajali reaktsiyalar juda kam uchraydi va amaliy ahamiyatga ega emas. Shuning uchun, bu borada biz ularni ko'rib chiqmaymiz.

reaksiya tezligi konstantasi- reaksiyaga kirishuvchi moddalar kontsentratsiyasining mahsuloti 1 mol/l bo'lgan sharoitda kimyoviy reaksiya tezligi. Umumiy kimyo: darslik / A. V. Jolnin Reaksiya tezligi konstantasi - differensial kinetikda proportsionallik koeffitsienti... ... Kimyoviy atamalar

reaksiya tezligi konstantasi- - [A.S.Goldberg. Inglizcha-ruscha energiya lug'ati. 2006] Mavzular: umumiy energiya EN reaksiya doimiysi ...

reaksiya tezligi konstantasi- reakcijos greičio konstanta statusas T sritis chemija apibrėžtis Reakcijos, kurios reaguojančiųjų medžiagų koncentracijos lygios vienetui, greitis. attikmenys: ingliz. tezlik konstantasi; reaktsiya doimiy rus. reaksiya tezligi konstantasi; aniq...... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

reaksiya tezligi konstantasi- reakcijos spartas konstanta statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Reakcijos, kurios reaguojančių medžiagų konsentracijos yra lygios Vienetui, sparta. attikmenys: ingliz. reaksiya tezligi doimiy vok. Reaktionskonstante, f rus.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

Kimyoviy reaksiya uning asosiy kinetik xarakteristikasidir; kinetik tenglamada reaksiya tezligini reaksiyaga kirishuvchi moddalar kontsentratsiyasi va ularning stexiometrik koeffitsientlari bilan bog'lovchi proportsionallik koeffitsienti. Monomolekulyar uchun ...... Katta ensiklopedik lug'at

katalitik reaksiya tezligi konstantasi- - [A.S.Goldberg. Inglizcha-ruscha energiya lug'ati. 2006] Umumiy energiya mavzulari EN katalitik koeffitsienti ... Texnik tarjimon uchun qo'llanma

Kimyoviy reaksiya, uning asosiy kinetik xarakteristikalari; kinetik tenglamadagi reaksiya tezligini reaksiyaga kirishuvchi moddalar kontsentratsiyasi va ularning stexiometrik koeffitsientlari bilan bog'liq proportsionallik koeffitsienti. Monomolekulyar uchun ...... ensiklopedik lug'at

kimyoviy reaksiya tezligi konstantasi- ma'lum bir haroratda reaksiyaga kirishadigan yoki jarayon davomida vaqt birligida hosil bo'ladigan moddaning miqdori (konsentratsiyasi) o'zgarishi va barcha komponentlarning konsentratsiyasi birlikka teng: d[A]/dt =… … Metallurgiya ensiklopedik lug'ati

Kimyo. reaktsiya, uning asosiy kinetikasi. xarakterli; koeffitsienti kinetikda proportsionallik. reaksiya tezligini reaksiyaga kirishuvchi moddalar kontsentratsiyasi va ularning stoxiometriklari bilan bog'lovchi tenglama. koeffitsientlar. Monomolekulyar reaksiyalar uchun K. s. bilan o'lchovga ega ... Tabiatshunoslik. ensiklopedik lug'at

CH 3 I + Cl reaktsiyasi uchun nisbiy tezlik konstantalari - 25 ° C da turli erituvchilarda (Parkerga ko'ra)- Erituvchi Nisbiy tezlik konstantasi CH3OH 1 HCONH2 12,5 HCONHCH3 … Kimyoviy ma'lumotnoma