Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Порядок и молекулярность реакцииСодержание книги
Похожие статьи вашей тематики
Поиск на нашем сайте
Реакции, подчиняющиеся уравнениям типа: принято классифицировать по признаку кинетического порядка. Общим или суммарным порядком реакции называют сумму всех показателей степеней при концентрациях в выражении закона действующих масс, установленным опытным путем: n = a + b + c …, где a, b, с - частные порядки реакции, соответственно по веществам A, B и C. Наиболее просты следующие случаи: 1) реакции нулевого порядка: , n = 0; 2) реакции первого порядка: , n = 1;
, С общим кинетическим порядком выше третьего встречаться практически не приходится. Для элементарных реакций (т. е. протекающих в один элементарный акт) показатели степеней a, b и c обычно представляют собой положительные целые числа. Для более сложных реакций известны дробные и даже отрицательные показатели. Другой характеристикой механизма протекания химических реакций является молекулярность реакции. Молекулярностью реакции называется число молекул, участвующих в одном элементарном акте реакции. Следует отметить, что понятие молекулярности можно применять только для элементарных реакций. К числу элементарных реакций относится, например, разложение 1,2-диметилдиазена: CH3N = NCH3 C2H6 + N2. Данная реакция является мономолекулярной - в элементарном акте участвует одна молекула. Если в одном акте в реакцию вступают две молекулы, то реакция является бимолекулярной. Например: H2 + I2 2HI. Соответственно при тримолекулярной реакции в одном элементарном акте участвуют три частицы (молекулы): 2NO + O2 2NO2 Интересно, что большинство реакций, встречающихся на практике, кажутся простыми. Однако детальное изучение кинетики показывает, что зачастую они протекают по более сложным механизмам. Так, реакция термического разложения паров дихлорэтана: CH2Cl – CH2Cl CHCl = CH2 + HCl на первый взгляд представляется элементарной.
Действительно, кинетическое уравнение этой реакции имеет вид: , что указывает на первый порядок. Однако данная реакция не является мономолекулярной, так как протекает в несколько стадий: 1) C2H4Cl2 C2H4Cl + Cl• 2) Cl• + C2H4Cl2 C2H3Cl2 + HCl 3) C2H3Cl2 C2H3Cl + Cl• 4) C2H4Cl + Cl• C2H4Cl2 В этом механизме первая и третья стадии мономолекулярны, а вторая и четвертая – бимолекулярны. Очевидно, говорить о молекулярности реакции разложения дихлорэтана в целом нельзя. В то же время можно говорить о ее первом кинетическом порядке. Данный пример наглядно иллюстрирует факт, что порядок реакции далеко не всегда совпадает с ее молекулярностью. В целом, моно-, би- и тримолекулярные реакции являются, соответственно, реакциями первого, второго и третьего порядков; обратное же заключение может оказаться ошибочным. Реакции I порядка Для реакций I порядка убыль концентрации реагента определяется уравнением:
где С – концентрация вещества в данный момент времени; С0 – начальная концентрация вещества; kI – константа скорости реакции первого порядка; t – время. В логарифмической форме это выражение выглядит так:
Из приведенных формул можно сделать ряд важных заключений: 1) константа скорости реакции первого порядка имеет размерность [время-1] и может быть выражена в обратных секундах, минутах, часах и т. д.; 2) величина kI не зависит от способа выражения концентрации реагента; 3) в реакциях первого порядка одинаковым промежуткам времени отвечают одинаковые доли прореагировавшего вещества. Последнее утверждение позволяет ввести понятие период полупревращения. Периодом полупревращения (t1/2) называют время, необходимое для превращения половины первоначального количества вещества. Таким образом, в момент времени t = t1/2 количество непрореагировавшего вещества составляет С0. В этом случае:
Из данной формулы следует, что в реакциях первого порядка период полупревращения не зависит от начальной концентрации реагента. В некоторых случаях удобно использовать формулу:
которая позволяет определить время, за которое превращению подвергнется определенное количество исходного вещества. В организме человека процессы метаболизма лекарственных препаратов протекают, в основном, в соответствии с уравнением реакции первого порядка. Период, за который превращению подвергается половина действующего начала препарата называется периодом полувыведения или полуэлиминации. Зная величины kI и t1/2, можно рассчитать оптимальные промежутки времени между приемами лекарственного средства. Кинетические уравнения реакций различного порядка представлены в табл. 2.
Табл. 2. Кинетические уравнения реакций различного порядка.
* при равных исходных концентрациях реагирующих веществ
Из приведенных уравнений следует, что для реакций различного порядка константы скорости имеют неодинаковые размерности. Действительно, константа скорости реакции второго порядка имеет размерность [л·моль-1·время-1)], третьего порядка - [л2·моль-2·время-1]. Таким образом, сравнивать значения констант скорости реакций различного порядка нельзя.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-15; просмотров: 566; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.23.103.203 (0.006 с.) |