Дифференциального кинетического уравнения

Определим константы дифференциального кинетического уравнения для следующей реакции:

аА + bB → продукты.

Зависимость скорости от концентраций выражается уравнением (2.3)

.

Прологарифмируем это выражение

.

(2.4)

Так как величины k, n и m для рассматриваемой реакции (при T = const) являются постоянными и не зависят от концентрации реагентов, то для их нахождения достаточно определить зависимость скорости реакции от концентрации одного из реагентов при фиксированной концентрации другого реагента.

Пусть в трех опытах концентрация вещества А будет постоянной и равной [ A ]₀, тогда в уравнении (2.4) сумма () будет тоже величиной постоянной, обозначим ее

.

Тогда уравнение (2.4) можно переписать как

.

(2.5)

Зависимость (2.5) представляет собой в координатах ln[ B ] — уравнение прямой линии, тангенс угла наклона которой к оси абсцисс численно равен порядку реакции по веществу В.

По экспериментальным данным строят график зависимости от ln[ B ] (рис. 3) и находят порядок реакции по веществу B

.

Рис.3. Определение порядка реакции по веществу В

В последующих опытах определяют скорость реакции при различных исходных концентрациях вещества А и постоянной концентрации [ B ]₀. Находят порядок реакции по веществу А

.

Из уравнения (2.3) с учетом найденных порядков реакции по веществам А и В рассчитывают константу скорости

,

где , [ A ] _i, [ B ] _i - экспериментальные данные, относящиеся к одному опыту.