Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






II.3. Последовательные реакции






Последовательные реакции – такие реакции, в которых образующиеся на первой стадии вещества являются реагентами в последующих стадиях. Каждая из реакций может быть моно-, би- или тримолекулярной, односторонней или двусторонней, любого порядка. Пример: гидролиз эфиров двухосновных кислот, гидрирование фенола до циклогексанола и др.

Схема односторонней последовательной реакции первого порядка:

Для скоростей такой реакции можно записать:

υ 1=k1CA, и υ 2= k2CВ.

Тогда дифференциальные формы кинетических уравнений с учетом отсутствия веществ B и D в начальный момент времени имеют вид:

или

или

или

Интегральные формы кинетических уравнений:

или

или

Из уравнений следует:

· Концентрация исходного вещества монотонно уменьшается с течением времени по экспоненциальному закону (при τ ®¥ СA ® 0).

· Концентрация конечного продукта в пределе стремится к исходной концентрации вещества А (при τ ®¥ СD ® C0, A), т.е. исходное вещество полностью превращается в продукт.

· Концентрация промежуточного продукта проходит через максимум, так как при τ = 0 СB = 0 и при τ ®¥ СB ® 0, а в любой другой момент времени концентрация СB > 0.

Зависимости концентрации веществ от времени для последовательной реакции первого порядка представлены на рисунке 7.

Рис. 7. Зависимость концентраций веществ А, В, D от времени для последовательной реакции первого порядка.

Время достижения максимума τ макс промежуточного вещества можно определить из условия экстремума (приравняем первую производную нулю):

.

Продифференцируем уравнение:

и получим

.

После логарифмирования и решения этого уравнения относительно τ получим:

и соответствует концентрации:

т.е. время достижения максимума зависит от соотношения констант скоростей k 2 и k 1, но и от их абсолютных значений.

 


Поделиться с друзьями:

mylektsii.su - Мои Лекции - 2015-2024 год. (0.008 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал