Kinetic egyenletek irreverzibilis reakciók különböző rendű
nulladrendű reakció a nulladrendű reakciókinetikai egyenlete a következő formában:
(II.5) nulladik rendű reakció sebessége időben állandó, és nem függ a reagáló anyagok koncentrációit; Ez jellemző a sok heterogén (elérésekor a fázishatár) reakciók az esetben, ha az arány a reaktáns diffúziós hogy a felület kisebb, mint az arány a kémiai átalakulások.
Tekintsük az elsőrendű reakció időfüggésének koncentrációjának a kiindulási anyag egy esetén elsőrendű reakció A -> B A reakciókat jellemzi elsőrendű kinetikus egyenlet formájában (II.6): (II.6), (II.7)
Integrálása után a kifejezést (II.7) kapjuk: (II.8)
G állandó integrációs határozzuk meg a kezdeti feltételeket: a t = 0 C koncentráció egyenlő a kezdeti koncentráció Co. Ebből következik, hogy g = ln Co. Kapunk: (II.9)
Ábra. 2.3 függése a koncentrációja logaritmusának az idő függvényében reakciók
elsőrendű
így koncentrációja logaritmusának az elsőrendű reakció lineárisan függ az időt (ábra. 2.3), és a sebességi állandó számszerűen egyenlő a húzott érintő dőlésszöge, hogy az időtengely. (II.10)
Egyenletből (II.9) könnyen származhat egy expressziós az sebességi állandó elsőrendű reakció: (II.11)
Egy másik jellemzője a kinetikus reakció felezési t1 / 2 - az időt, amely alatt a koncentráció a kiindulási anyag a felére csökken, mint az eredeti. Express a t1 / 2 elsőrendű reakció, figyelembe véve, hogy a C = ½So. (II.12), tól (II.13) Amint az ábrából származtatott kifejezés, az a félig-elsőrendű reakció független a kezdeti koncentráció a kiindulási anyag.
A másodrendű reakciók reakciók másodrendű kinetikai egyenlet a következő formában: (II.14), vagy a (II.15)
Tekintsük az egyszerű esetben, amikor a kinetikai egyenlet a forma (II.14), vagy ezzel ekvivalens, egyenlet formájában (II.15) koncentrációja a kiindulási anyagok azonosak; Egyenlet (II.14) ebben az esetben lehet újraírni az alábbiak szerint: (II.16)
Az elválasztás után a változók és az integráció kapjuk: (II.17)
G állandó integráció, mint az előző esetben, mi határozza meg a kezdeti feltételek. Mi kapjuk: (II.18), így egy másodrendű reakció kinetikai egyenlet formájában (II.14), azzal jellemezve, hogy lineáris összefüggés a kölcsönös koncentráció -idő (2.4 ábra.), és állandó sebessége egyenlő az érintő dőlésszöge az idő tengely: (II.19), (II.20)
Ábra. 2.4 A függőség kölcsönös koncentráció -idő reakciók
másodrendű
Ha a kezdeti koncentráció a reaktánsok Co, és a Co A, B jelentése eltérő, a reakció sebességi állandója található integrálásával egyenlettel (II.21), ahol a Ca, Cb - reaktánsok koncentrációja a t időpontban a a reakció kezdetétől: (II.21)
Ebben az esetben megkapjuk a kifejezést (II.22) sebességi állandó
Az, hogy a kémiai reakció a formális kinetikai koncepció elemi fizikai smyslkotorogo (egyfokozatú) a következő reakciók: reakció érdekében, egyenlő a egyidejűleg számos különböző koncentrációkban. Abban az esetben, az elemi reakció sorrendje a reakció lehet egyenlő az összege az együtthatók a sztöchiometriai egyenletekkel reakciót