Порядок реакции

Порядок реакции - величина, равная сумме показателей степени концентраций реагентов в кинетическом уравнении реакции.

Порядок реакции показывает характер зависимости скорости реакции от концентрации. Известны реакции нулевого, первого, второго, третьего и дробных порядков. BA n

B

n

A CkC

Дифференциальный метод определения порядка реакции

Изменение концентрации со временем в

реакциях:а - нулевого

порядка, б – первого порядка,

в – второго порядка

Интегральный метод определения порядка реакции

порядокCСt

k

порядокC

C

tk

порядокt

CCk

211

ln1

1ln1

0

0

0

0

Метод Вант-Гоффа

21

21

lnln

lnln

CCn

Метод Вант-Гоффа позволяет уточнить порядок реакции при условии наличия данных по концентрациям и скоростям реакции в разные моменты времени.

Пример выполнения практического задания

в MS Excel

Задание

Время (τ), с 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Концентрация (С), моль/л

9,8023 9,6086 9,4186 9,2325 9,0501 8,8712 8,6960 8,5242 8,3558

Скорость реакции (ν), моль/л∙с

0,1938 0,1899 0,1861 0,1824 0,1788 0,1753 0,1718 0,1684 0,1650

1. Дифференциального метода подстановки;2. Интегрального метода подстановки;3. Метода Вант-Гоффа.

В ходе химической реакции были получены следующие кинетические данные:

Определите порядок реакции с помощью:

Подготовка таблицыПодготовьте форму таблицы для

выполнения задания:

Подготовка таблицыК ячейкам концентрации и скорости

примените формат «числовой»:

Подготовка таблицыВ свойствах формата установите

количество десятичных знаков: 4

Подготовка таблицыЗаполните отформатированную таблицу данными из задания

Вычислите вспомогательные значения ( ln C и 1/C )с помошью средств Ms. Excel:

Вычисление вспомогательных значений

Постройте зависимости, пользуясь дифференциальным методом подстановки и сравните полученные зависимости. Добавьте к кривым линию тренда, уравнения прямых и достоверность аппроксимации.

Построение и анализ графиков

Сравните три полученных зависимости по достоверности аппроксимации.

Построение и анализ графиков

Сравните три полученных зависимости по достоверности аппроксимации.

Построение и анализ графиков

Сравните три полученных зависимости по достоверности аппроксимации.

Построение и анализ графиков

Наибольшее значение достоверности аппроксимации у зависимости, соответствующей реакции первого порядка.

Следовательно для дальнейших расчетов берем уравнение реакции первого порядка.

Нулевое значение концентрации для расчета константы находим из уравнения прямой.

Далее считаем константу реакции по уравнению для реакции первого порядка. Если константы посчитаны верно, то их значения должна быть примерно равны друг другу.

Расчет константы реакции

Расчет константы реакции

Обратите внимание! Значения констант различаются лишь в четвертом знаке после запятой, что является допустимым в подобных расчетах. Следовательно, значения констант рассчитаны верно.

Уточнение порядка реакции

С помощью метода Вант-Гоффа считаем точный порядок реакции. В нашем случае получаем средний порядок реакции 1,0076.