САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

Мы приглашаем вас насладиться красками природы, посетив галерею фотографий.

Реклама

комплексные поставки лакокрасочных материалов

лаки, краски, эмали, грунтовки, шпатлевки

Для элементарных реакций частные порядки реакции по ком­понентам совпадают со стехиометрическими коэффициентами. От порядка реакции зависит размерность константы скорости:

I

I

где С_А, С_в — концентрации исходных веществ.

В общем виде скорость, л"^-1· моль¹ ~"· время"¹,

Сложные, или неэлементарные, реакции могут состоять толь­ко из элементарных реакций. Например, параллельное превраще­ние галогеналкана в спирт и олефин (в присутствии основания В~) по механизмам и Е^:

)

Построение их кинетических уравнений осуществляется просто:

Однако в большинстве случаев органические реакции являют­ся неэлементарными, т. е. представляют собой совокупность эле­ментарных стадий, протекающих с образованием промежуточных частиц (радикалов, свободных атомов, ион-радикалов, ионов) или комплексов (с катализатором, растворителями, реагентом и т.д.).

Описание кинетики таких реакций очень сложно.

Гипотезу о механизме неэлементарных реакций выдвигают на основе имеющихся теоретических представлений. Необходимое ус­ловие правильного представления этого механизма — при сумми­ровании всех стадий промежуточные частицы и компоненты со­кращаются, давая стехиометрическое уравнение реакции.

Из гипотезы о механизме реакции выводят ее кинетическое уравнение, исходя из положения, что для каждой элементарной стадии верен простой вид кинетического уравнения.

При описании кинетики процесса составляют систему диффе­ренциальных уравнений для скоростей превращения ключевых веществ, для чего записывают скорости их превращения через ско­рости элементарных реакций (2.18).

Например, для двухстадийной необратимой реакции

которая протекает по механизму

где к_ь к₂ — константы скоростей реакций; 1) и 2) — две независимые реакции; А (или С) и L — два ключевых вещества.

Для этих независимых элементарных реакций существуют сле­дующие уравнения скорости:

Система простая, так как имеются всего две независимые ре­акции и две стадии. Но в обоих уравнениях участвует концентра­ция C_L, которую не всегда просто определить. В действительно­сти в большинстве неэлементарных реакций устанавливается ква­зистационарный режим. При этом скорость превращения проме­жуточной частицы (d Ci/άτ) практически равна нулю (сколько образовалось, столько израсходовалось), т.е. продолжительность жизни вещества L неизмеримо мало по сравнению с продолжи­тельностью реакции. Пользуясь этим положением, можно найти выражение для C_L из (2.42) и подставить его в кинетическое уравнение реакции (2.40):