химический каталог




Анорганикум Том 1

Автор Г.Блументаль, 3.Энгельс, И.Фиц, В.Хабердитцль и др.

, тангенс угла наклона коРис. Б 5. Уменьшение концентрации исходных веществ во времени (порядок реакции можно найти по начальной скорости реакции).

9.4.2.

торой равен т. Подобным же образом можно найти порядок реакции пир остальных веществ, участвующих в реакции, при изменении соответствующих начальных концентраций. Разумеется, расчет соответствующего порядка реакции можно проводить по уравнению прямой.

Метод времени полупревращения

Этот метод основан на использовании зависимости между порядком реакции, временем полупревращения и начальной концентрацией Со [уравнение (45)]. В ходе эксперимента варьируют также концентрацию компонента, по которому опредс ляется порядок реакции (основного компонента), поддерживая концентрацию остальных веществ постоянной. Кроме того, измеряют время полупревращения ti/a как функцию начальных концентраций Со основного компонента. Концентрации остальных реагирующих веществ, как и ранее, поддерживают постоЕсли представить полученные результаты графически в координатах LG/i/a—LG Со, то в соответствии с уравнением (51) из наклона прямой можно определить (п—1) или же рассчитать это значение из соотношения

ie_WL=(n_1)lg. (52)

'1/2 (2) СМ '

Следует, однако, отметить, что значения порядка реакции, полученные с помощью двух рассмотренных методов, не всегда согласуются между собой. Это объясняется тем, что на начальную скорость реакции не оказывают влияния промежуточные продукты реакции, существенно влияющие на скорость ее про текания. Напротив, метод времени полупревращения учитыва ет влияние промежуточных веществ.

Пример I. В присутствии оснований нитроамид NH2N02 разлагается: NH.2NOA->-N20 (газ) + Н20 (жидк.). В раствор ацетатного буфера при 15°С поместили 50,0 мг нитроамида. Через 70 мин выделилось 6,19 мл газа (NaO) (объем отнесен к 15 °С и 101,325 кПа). Рассчитайте константу скоро, сти, время полупревращения /1/а и время, за которое разложится 90% нитро амида. Разложение нитроамида является реакцией первого порядка.

Решение. Используем уравнения (24) или (34)

И = 2,303 lg-Рассчитаем исходную концентрацию NH2N03 • п0 —50,0- Ю-3 г/62,032 г= =0,806-10-3 моль (AFNHANOг=б2,032 г). Воспользовавшись законами идеальных газов, найдем количество выделившегося за 70 мин N20 в молях: 6,19-10-" м3-101 325 Па "" — " = 8,314 Па-м.моль-1.К-'.288,2К =°.26Ы0-3 м°ль

Тогда через 70 мин останется я = (0,806—0,261) • 10-" моль=0,545-10"» моль NH2N02. Отсюда

2,303-lg(0,806/0,545) = 9,33-10-* с-1

= 1.137-Ю8 с = 31,6 ч

Время полупревращения /L/a [уравнение (25)] равно 7440 с. Время, необходимое для разложения 90% исходного вещества, равно

2,303-lg (1/0,9) - 9.33-Ю-4 с-1

Данная реакция катализируется основаниями, поэтому в более щелочных сре-дах, чем ацетатный буфер, константа скорости увеличивается. (rij\PUMeP 2. Диметиловый эфир при высокой температуре разлагается: "э)20-*СН4-|-Н2+СО. В эвакуированную колбу при температуре 504°С 11>

164

Химическая кинетика и механизмы реакций

Простые кинетические закономерности

165

вводился диметиловый эфир и измерялось давление через определенные промежутки времени:

t, °С 390 777 1587 3155 оо

р, кПа 54,4 65,06 83,19 103>86 124'12

Рассчитайте константу старости, время полупревращения, а также давление

р*№123-37197* '-853Z5WO.

в сосуде через 30 мии после начала опыта.

?00 Ш Ш 2000

Рис. Б.6. Кинетический график для реакции разложения диметилового эфира.

Решение. В уравнение (24} вместо концентраций (или числа Частиц) подставим парциальные давления эфира в момент времени t—О (р0) и t[p):

Ai = 2,303Ig — Р

Выясним прежде всего, как зависит парциальное давление эфира от общего давления в сосуде. В соответствии с уравнением реакции р0—р= =рсн =Рп =рсо\ /7овщ=р+рсн -Ьри2 + рсо =3р0—2р. Для *=»,/?=0, ил» Ра, —Зро, т. е. для данного опыта ро=р™/3=<1 ] ,37 кПа. Тогда р-= i/2(3/7o—робщ) = Чг (124,12—р0бщ). Подставим полученное выражение для давления эфира в исходное уравнение:

Ы=*\%Ра — lgP=lg82,74 — \g (124,12 — /7общ) Обработку результатов опытов целесообразнее всего проводить графически в полулогарифмических координатах. График зависимости lg"(124,12—р0бщ) от t на рис. Б.6 представляет собой прямую, а следовательно, реакция разложения эфира является реакцией первого порядка. По графику можно определить время полупревращения fJg=1550 с. Зная i1!* можно с помощь*0 уравнения (25) вычислить константу скорости fe= 0,693/1550 с = 4-10-4 с-'-Графически можно иайтн также общее давление через 30 мин=1800 с, -86,93 кПа.

Пример 3. Пусть реакцию I- + ОС[——>-OI— +С|— проводят при 25 "С s 1,0 М растворе NaOH, начальная концентрация fi-*scoci-=2.10~3 моль/л.

концентрация реагирующих веществ во времени изменяется следующим образом (спектрофотометрический метод индиканли):

t> с 2 3 5 6 8 14

с\- = с0а-. моль/л 0,00169 0,00158 0,00135 0,00123 0,00101 0,00073

Постройте кинетическую кривую и определите константу скорости реакции.

Решение, Для исследуемой реакции неизвестен по

страница 53
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257

Скачать книгу "Анорганикум Том 1" (8.12Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
мастер холодильного оборудования обучение в тюмени
nautica
презентационное оборудование
содружество актеров таганки. бестия

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(03.12.2016)