Методы определения порядков реакций

t при двух различных С0, найдем

• (2.37/)

• Для более точного нахождения порядка реакции можно построить график зависимости (2.37) в логарифмических координатах lnt  lnC0.

• lnC0

• lnt

• 

• tg = – (n –1)

• Рис. 2.6. Определение порядка реакции

• Порядок реакции находится по тангенсу угла наклона прямой. При  = 0,5 это график является графической интерпретацией метода определения порядка реакции по времени полупревращения. Метод Оствальда - Ноесса не применим для реакции первого порядка, т.к. в этом случае t не зависит от С0 и порядок реакции не входит в уравнение (2.14).

• 2) Дифференциальные методы расчета основаны на анализе
• дифференциального кинетического уравнения

• или в логарифмической форме

• ln = lnk + nlnC

• При этом можно использовать зависимости начальной скорости 0 от исходной
• концентрации реагента

• ln0 = lnk + nlnC0 (2.38)

• или изменяющейся в ходе реакции скорости t от концентрации реагента С в момент времени t.

• lnt = lnk + nlnC (2.39)

• Порядок реакции, установленный по зависимости (2.38), называют концентрационным, или истинным. Порядок, определенный по зависимости (2.39), называют временным. Для сложных реакций концентрационный и временной порядки могут не совпадать.

• а) При графическом нахождении порядка реакции по зависимости (2.38) строят график в координатах ln0  lnC0 на основе серии кинетических кривых (рис. 2.7).

• Скорости 0i находят как тангенсы угла наклона касательных к кинетическим кривым с разными начальными концентрациями реагента в начальный момент времени.

• 

• ln0

• lnC0

• t

• C03

• C02

• C01

• C

• 01

• 02

• 03

• tg  = n

• 0

• Рис. 2.7. Определение истинного порядка реакции по зависимости
• ln0 = f(lnC0)

• б) Аналогично определяют порядок реакции по зависимости (2.39) для текущих параметров. При этом график в координатах ln  lnC строят по одной кинетической кривой (рис. 2.8).

• Основной недостаток графического дифференциального метода заключается в том, что трудно с высокой точностью измерить наклон касательной к кинетической кривой в данной точке, т.е. скорость определяется с погрешностью.

• ln01 = lnk + nlnC01
• ln02 = lnk + nlnC02

• в) Порядок реакции можно определить аналитически, решив систему уравнений

• Этот метод (метод Вант – Гоффа) позволяет находить не только целые, но и дробные порядки. Современные методы вычислительной математики позволяют с помощью ЭВМ по опытным данным найти порядки реакции по отдельным реагентам, а также константу скорости реакции.

• (2.40)

•