II.2. Параллельные реакции

Параллельные реакции – реакции, в которых исходные вещества одновременно превращаются по нескольким направлениям с образованием различных продуктов. Например: при нитровании, сульфировании, галоидировании ароматических органических соединениймогут получаться орто-, мета- и паразамещенные; при крекинге нефти – газообразные углеводороды, при взаимодействии СО и Н₂ – углеводороды, спирты, альдегиды и т.д. Схема параллельной реакции первого порядка:

и

Для скоростей такой реакции можно записать (с учетом принципа независимости):

υ ₁=k₁C_A, и υ ₂= k₂C_A.

Тогда:

или

Интегральные формы кинетического уравнения реакции 1-го порядка:

Текущая концентрация исходного вещества:

Общая концентрация продуктов реакции:

Для скорости образования продуктов реакции, с учетом их отсутствия в начальный момент, можно записать:

После дифференцирования:

Отношение концентраций продуктов постоянно, не зависит от времени и определяется отношением констант скоростей реакций:

Зная константу k_s и концентрации продуктов реакции в момент времени τ можно найти константы скоростей для каждой реакции. Зависимости концентраций веществ от времени для параллельной реакции первого порядка представлены на рисунке 6.

Рис. 6. Зависимость концентраций веществ А, В, D от времени для параллельной реакции первого порядка (k₁˃ k₂).