Оқулық "Білім беруді дамытудың федералды институты"
Қарапайым реакциялардың кинетикасы
жүктеу/скачать 9,08 Mb. Pdf көрінісі
|
Белик Физикалық және коллоидтық химия
|
7.2.Қарапайым реакциялардың кинетикасы 7.2.1.Бірінші реттегі реакциялар Бірінші реттегі реакциялардың мысалдары: Ацетонның жылудың әсерінен ыдырауы Қышқылдың әсерінен қант қамысының ыдырауы Радиоактивті ыдырау Бірінші реттегі қарапайым және шартты тҥрдегі қарапайым реакциялардың: гомогенді, біржақты, жабық жҥйедегі тҧрақты температурада ӛтетін реакциялардың бастапқы заттың коцентрациясының тәуелділігі теңдеуін аламыз. Бірінші реттегі қарапайым қайтымды емес реакция (немесе кезең) ҥшін. химиялық кинетиканың (7.6) негізгі постулаты бойынша кинетикалық теңдеу мынандай тҥрде болады (7.7) Реакцияның жылдамдығы (7.2) анықтамаға сәйкес тең: (7.8) -ді (7.7)-ге қойғанда аламыз (А индексі кӛрсетілмеген): 183 (7.9) Одан немесе 7.2 – сурет. lnC бірінші реттегі реакцияның уақытқа байланыстылығы (7.9) А реагенті коцентрациясының уақыттық ӛзгеруін қатынасы бірінші реттегі қайтымды емес реакцияның кинетикалық теңдеудің дифференциалды формасын білдіреді. (7.9) уақытты 0-ден t-ға дейінгі аралықта концентрациясы (A реагентінің концентрациясы t= 0 болғандағы) C 0-ден С (A реагентінің t уақыт мезетіндегі концентрациясы) бойынша интеграциялау жолымен кинетикалық теңдеудің, одан бірінші реттегі қарапайым реакциялардың интегралды формасын аламыз. , (7.10) Бірінші реттегі қарапайым реакциялардың кинетикалық теңдеуінің интегралды формасын эксперимент мәліметтерін, k x реакциясының мысалы, ӛңдеу ҥшін пайдаланады. С 0 реагентінің бастапқы концентрациясын анықтау мҥмкін болмаса, бірінші реттегі реакциялардың жылдамдық константасын t 1 и t 2 уақыт мезеттеріндегі С 1 және С 2 реагенттерінің белгілі концентрациясы арқылы есептеп шығаруға болады: 7.2 суретте бірінші реттегі қарапайым реакцияның lnC= f(t) жартылогарифмдік координаттардағы кинетикалық қисық сызығы берілген. Тҥзудің кӛлбеу бҧрышының тангенсі бірінші реттегі реакция жылдамдығының константасын анықтайды: tgθ = - k 1 . Бірінші реттегі реакцияның жылдамдық константасының ӛлшемі — c - 1 , мин -1 , ч -1 . 184 (7.11) Жылдамдық константасының мәні уақыт бірліктеріне байланысты. с -1- мен берілген k 1, мин -1 берілген k 1-ден 60 есе кіші және ч -1- мен берілген k 1-ден 3600 есе кіші т.б. (7.10) теңдеуінде концентрациялар қатынас тҥрінде бер ілге ндіктен жылдамдық константасын анықтау ҥшін тек қана концентрацияларды емес, оларға пропорционал шамалардың, мәселен, қысым, оптикалық тығыздық, жарық поляризациясы жазықтығының бҧрылу бҧрышы т.б. қолдануға болады. Бірінші реттегі реакцияның жылдамдығының сандық сипаттамасы ретінде жылдамдық константасының орнына жартылай айналу уақытын (кезеңін) немесе ыдырау реакциясына байланысты – жартылай ыдырау кезеңін алуға болады. Бҧл шаманы әрісесе, бірінші реттегі реакцияның кинетикалық теңдеуі бойынша жҥретін радиоактивті ыдырау реакцияларына қатысты жиі қолданады. жартылай айналу (немесе жартылай ыдырау) уақыты заттың бастапқы мӛлшерінің жартысы әрекеттесетін уақыт мӛлшеріне тең. (7.10)- ден C= 0,5 C 0 болғанда t 1/2 бірінші реттегі реакцияның жартылай айналуға кететін уақытын аламыз. (7.11) бойынша, бірінші реттегі реакция ҥшін жартылай айналуға кететін уақыт бастапқы заттың алғашқы концентрациясына (немесе мӛлшеріне) байланысты емес; сонымен қатар, t 1/2 реакция жылдамдығының константасына кері пропорционал. жүктеу/скачать 9,08 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|