Дифференциального кинетического уравнения

Определим константы дифференциального кинетического уравнения для следующей реакции:

аА + bB → продукты.

Зависимость скорости от концентраций выражается уравнением (4.3):

.

Прологарифмируем это выражение

.

(4.4)

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 (4.4) сумма () будет тоже величиной постоянной.

Обозначим ее .

Тогда уравнение (4.4) можно переписать как

.

(4.5)

Зависимость (4.5) 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. 4.2) и находят порядок реакции по веществу B

.

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 (4.3) с учетом найденных порядков реакции по веществам А и В рассчитывают константу скорости

,

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

 

Рис. 4.2. Определение порядка реакции по веществу В