Дифференциальные уравнения кинетики односторонних простых реакций и их интегральные формы. Время полупревращения

Дифференциальные уравнения кинетики односторонних простых реакций и их интегральные формы. Время полупревращения.

Ответ:

Реакциями нулевого порядка называют реакции, в которых скорость процесса сохраняется постоянной во времени. Это встречается в некоторых гетерогенных системах. Реакции первого порядка Пусть реакция А → В является кинетически необратимой реакцией первого порядка. Составим дифференциальное уравнение, которым описывается изменение концентрации исходного вещества  Поскольку А – единственное исходное вещество впредь будем опускать индекс А. Решаем дифференциальное уравнение :  Данное уравнение является уравнением прямой в координатах, рисунок 2.  Рисунок 2 – Зависимость lnC от времени для реакций первого порядка Константа скорости может быть найдена как тангенс угла наклона прямой.Определенное интегрирование дает: то есть константа не зависит от способа выражения концентрации. Размерность константы Существенное значение имеет время, за которое концентрация исходного вещества упадет в два раза, так называемое время полупревращения  или полупериод реакции. . Таким образом, полупериод реакции первого порядка не зависит от начальной концентрации. Реакции второго порядка. Кинетическое уравнение для реакции второго порядка имеет вид:  Приведем выводы (аналогичные реакции первого порядка), для простоты, полагая, что концентрации веществ  одинаковы: Полученное уравнение – линейная зависимость, из которой можно графически определить константу скорости как тангенс угла наклона прямой, Рисунок 3. – Зависимость С 1 от времени для реакций второго порядка Время полупревращения  вычисляется так: Если же исходные концентрации веществ А и В различны, то константа скорости определяется уравнением:  начальные концентрации веществ  текущие концентрации к моменту времени t от начала реакции