Grafik usul. Boshqa usulda esa reagentlar boshlang‘ich konsentratsiyalari ularning stexiometrik koeffitsentlariga proporsional holda olinadi.
aA +bB = cC +dD
reaksiya uchun kinetik tenglama
Ko‘rinishida bo‘lsa, reagentlar konsentratsiyasi quyidagi formula orqali aniqlanadi
CA = aa – ax CB = ba – bx
Shunday qilib, oxirgi holatda yana n- tartibli differensial tenglamaga ega bo‘lamiz. Tartibga mos keluvchi integral tenglama orqali tajriba natijalarining birinchi, ikkinchi yoki uchinchi tartibga to‘g‘ri kelishini koordinatalariga mos ravishdagi kattaliklar qo‘yilgan grafik chiziqni qo‘llash orqali aniqlash mumkin; n=1 uchun integral tenglama lnСА=lnС0А – kt ko‘rinishga ega. Agar tajriba natijalari lnС-t bog‘liqligi to‘g‘ri chiziqda yotsa, reaksiya birinchi tartiblidir. k= - tgα bo‘lib, uning qiymati grafikdan olinadi (5-rasm).
5-rasm. Birinchi tartibli reaksiyada
lnС ning vaqtga bog‘liqligi
Ikkinchi tartibli reaksiya uchun (n=2) integral tenglama 1/СА=С0А +kt holatda bo‘ladi (reagentlar ekvivalent miqdorda olingan). Agar koordinatalarda 1/С-t chiziqli bog‘liqlik bajarilsa reaksiya 2-tartibga ega bo‘ladi, k=tgα grafikdan olinaadi (6-rasm).
6-rasm. Ikkinchi tartibli reaksiyada
1/С ning vaqtga bog‘liqligi
n= holat uchun integral tenglama 1/2С2А =1/2(С0А)2 +kt va natijalar 1/СА2- t koordinatalrda to‘g‘ri hosil qiladi, 2k=tgα grafikdan olinadi (7-rasm)
7-rasm. Uchinchi tartibli reaksiyada
1/2(СоА)2 ning vaqtga bog‘liqligi
Shunday qilib uchala holat ham tezlik doimiysini integrnpl tenglamaga mos keluvchi koordinatalar sistemasidagi to‘g‘ri chiziqning kesishish burchagi orqali aniqlash mumkin. Arrenius tenglamasiga ko‘ra tezlik doimiysi quyidagicha ifodalanadi:
*******
bu yerda k- predeksponensial ko‘paytma, Еа – reaksiyaning faollanish energiyasi, R-molyar gaz doimiysi (8.314 j/K.mol), T-kelvin bo‘yicha harorat. Yuqorida keltirilgan tengmani ikki xil harorat (Т1 va Т2) uchun ifoda etamiz.
Т1 uchun lgk1 = lgA - T2 uchun lg k2 = lg A -
Ikkinchi ifodani birinchidan ayirib quyidagilarni hosil qilamiz
lgk1 - lgk2 =
lgk1/k2 =
Agar Т2 haroratda faollanish energiyasi va tezlik doimiysi k2 aniq bo‘lsa, yuqoridagi tenglama Т1 haroratda tezlik doimiysini hisoblashni qulay usulini beradi.
Misol. Quyida keltirilgan jadvalda har xil haroratda metilizonitrilin qayta guruhlanish reaksiyasining tezlik doimiysi qiymatlari keltirilgan, bunda reaksiyaning faollanish energiyasi 159 kj/molga teng. 430.0 K uchun tezlik doimiysining qiymatini hisoblang.
Harorat , 0C
|
k, c – 1
|
189,7
198,9
230,3
251,2
|
2,52·10 – 5
5,25·10 – 5
6,30·10 – 4
3,16·10 – 3
|
Yechish: yuqorida keltirilgan oxirigi tenglamadan foydalaniladi:
K1=(2,52·10 – 5 )(4,31·10 – 2 ) =1,09·10 – 6 c – 1 .
Do'stlaringiz bilan baham: |