Синтез, кинетика, термодимика — страница 9

  • Просмотров 4348
  • Скачиваний 196
  • Размер файла 64
    Кб

довольно трудным. Рассмотрим равновесие водород -йод в газовой фазе при вы­сокой температуре: Н2 + I2 = 2НI Эта реакция протекает при бимолекулярных столкновениях ме­жду молекулами йода и водорода, так что стехиометрическое уравнение в этом случае соответствует истинному механизму взаимодействия. Доказательством правильности такого меха­низма является то, что скорость образования йодистого водорода, как было показано,

пропорциональна как концентрации водорода, так и концентрации йода, т. е. Это, однако, исключительный случай, так как обычно стехиоме­трическое уравнение не описывает механизма реакции, как, на­пример, для значительно более сложной реакции водорода с бромом, скорость которой, как было показано, определяется уравнением: Это можно объяснить следующим механизмом: Br + Н2 → НВr + Н (медленная) Н + Вr2 → НВr + Вr (быстрая) Н + НВr → Н2 + Вr

(быстрая) Следует отметить, что, зная механизм реакции, не всегда можно дать достаточно определенную интерпретацию экспериментально найденным выражениям для скорости. Иногда с экспериментальными данными согласуются несколько возможных механизмов или вновь полу­ченные данные опровергают ранее принятый механизм. Очевидно, математическую обработку выражений скоростей реакций через концентрации в определенных степенях

Уравнение:1 проводить легче, чем для выражений более сложного типа. Только для выражений скорости типа уравнения (1) приемлемо определение порядка реакции n, причем Уравнение:2 n = n1+n2+n3+…… Из двух рассмотренных выше примеров реакция водорода с йо­дом -это реакция второго порядка, причем как по водороду, так и по йоду порядок ее равен единице. Понятие порядка реак­ции неприменимо к взаимодействию водорода с бромом, так как

выражение для скорости этого процесса записано не в соответ­ствующей форме. Если условия проведения реакции таковы, что одна или бо­лее концентраций остаются практически постоянными в течение опыта, то эти концентрации можно включить в константу ско­рости k. В этом случае реакция будет иметь псевдо –n поря­док, где n -сумма показателей степеней концентраций, которые в течение эксперимента изменяются. Обычно эти показатели

сте­пени -простые положительные числа, но в зависимости от сложности реакции они могут быть дробными или даже отрица­тельными. Порядок реакции, определяемый уравнением (2), часто путают с молекулярностью реакции, которая определяется чис­лом молекул, участвующих в элементарном процессе столкнове­ния. Таким образом, молекулярность - это теоретическое поня­тие, проистекающее из принятого механизма реакции, тогда как порядок -