Негізгі кинетикалы тедеулер мен туелділіктер

ДРІС. Химиялы кинетика жне катализ

Химиялы кинетика химиялы реакцияларды жылдамдыын жне ртрлі факторларды оан крсететін серін арастырады.

Реакцияны жылдамдыы уаыт бірлігінде рекеттесуші заттар концентрацияларыны згеруімен аныталады.

Массалар рекеттесуші за бойынша химиялы реакцияны жылдамдыы берілген уаытта рекеттесетін затты концентрациясына пропорционал

типті реакциялар шін жылдамдыты математикалы рнегі болады

(10.1)

Мнда:САжне СВ– А жне В заттарды берілген уаытта концентрациясы.

К– жылдамды константа.

Жылдамды константа заттарды табиатына, температураа, осымшаларды атысуына (жеке жадайда катализаторды), реакция жретін ортаа туелді. Нерлым kмні жоары болса, сорлым реакция тез жреді. Барлы кинетикалы реакцияларды реттілігі жне молекулалыы бойынша ажыратады. Реакцияны молекулалыы химиялы рекеттесуіні элементарлы актіне атысатын молекулаларды санымен аныталады. Бл асиет бойынша реакциялар келесі трлерге блінеді: мономолекулалы (бірмолекулалы) А®В, бимолекулалы (екімолекулалы) А+В®С немесе 2А®В жне шмолекулалы А+2В немесе 3А®В.

Кинетикалы тедеуде бастапы азттар дрежесіні крсеткіші сол зат бойынша реакцияны жеке реттілігі деп аталады. Келтірілген тедеуде а – А зат бойынша жеке реттілік, b – В зат бойынша жеке реттілік. Жеке реттіліктер реакцияны тедеуіндегі стехиометриялы коэффициенттерімен сйкес келмеуі ммкін. Реакцияны жеке реттіліктерді осындысы реакцияны жалпы реттілігін береді. Реакцияларды бірінші, екінші, шінші реттілі деп блінеді. Реакцияны реттілігі нольдік жне блшектік болуы ммкін.

Негізгі кинетикалы тедеулер мен туелділіктер

айтымсыз бірінші ретті реакция. Бірінші ретті реакцияны жылдамды константа шамасын келесі тедеулерден есептеуге болады.

(10.2)

(10.3)

Мнда: С - t уаыттаы бастапы затты концентрациясы;

Сx - t уаыта дейін бастапы зат концентрациясыны кемуі, онда С = С0 - Сx.

Реакцияны маызды кинетикалы сипаттамасы ретінде жартылай ыдырау мерзімі t1/2 саналады. Жартылай ыдырау мерзімі t1/2 бастапы затты те жартысы реакцияа тскен уаытын крсетеді. Сx = 0,5С0. Бірінші ретті реакциялар шін:

(10.4)

Бірінші ретті реакция шін lnСмен t арасындаы туелділікті 10.1 суреттегі тзу сызы крсетеді.

tgj =-k

 

 

tgj = -k

10.1 сурет.

айтымсыз екінші ретті реакция.

Екінші ретті жылдамды константаны тедеуі келесі трде болады:

немесе (10.5)

Жартылай ыдырау мерзімі те:

(10.6)

1/С мен арасындаы туелділікті 10.2 сурет крсетеді: tgj=k

10.2 сурет.

айтымсыз шінші ретті реакция. Негізгі кинетикалы тедеу:

(10.7)

С = 0,5С0 (10.7) оятын болса, жартылай ыдырау мерзіміні тедеуін аламыз::

(10. 8)

Концентрациялары бірдей шінші ретті реакциялар шін 1/С2 мен арасындаы туелділік тзу сызы крсетеді (10.3 сур.):

10.3 сурет.