ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.10.2023
Просмотров: 156
Скачиваний: 2
= 0,85 моль/дм3; 
= 0,5 моль/дм3; 
= 0,25 моль/дм3. На рис. 1, показано как определить 
для = 0,2 моль/дм3. Для этого из ординаты 
= 0,3 моль/дм3 проводят линию, параллельную оси абсцисс до пересечения с кривой. Аналогичную линию проводят из ординаты /2 = 0,15 моль/дм3 . Период полупревращения определяют из выражения: = 
– 
= 190 – 42 = 148 с.
Определив для всех концентраций, сведем данные в табл. 5.
Таблица 5
Период полупревращения 
при различных исходных концентрациях
| , моль/дм3 | 1 | 0,85 | 0,5 | 0,25 |
| , с | 100 | 140 | 75 | 100 |
| – lg | 0 | 0,071 | 0,301 | 0,602 |
| lg | 2 | 2,146 | 1,875 | 2 |
·
(5)Обозначив отношение = B и прологарифмировав (5), получим: = lg B + (1 – n)lg
(6)Выражение (6) является уравнением прямой в координатах lg – lg . Построим эту прямую на рис.3 и определим порядок из уравнения: = 1 – tg α (7)Рисунок 3 Зависимость десятичного логарифма периода полупревращения от исходной концентрации Определяем из рис. 3 тангенс угла наклона прямой tg α:tg α = = 0,635Из уравнения (7) определим порядок = 1 – ( 0,635) = 0,365Поскольку порядки, найденные разными способами различны, то истинный порядок определяем как среднее между двумя значениями:n = = 1,297Подставив в уравнение (1) найденный порядок реакции, определим вид кинетического уравнения:kτ = kτ = (8)По уравнению (8), зная исходные концентрации и текущие – в момент , можно рассчитать константы скорости при требуемых температурах
– 
.
Значения исходных и текущих концентраций через 190 с от начала реакции возьмем из табл.3.
= 
= 0 
· 
(
= 329 К)
= 
= 4,76 · 10-3 · (
= 331 К)
= 
= 9,2 · 10-3 · (
= 333 К)
= 
= 13,7 · 10-3 · ( = 310 К)
-
Определение энергии активации и предэкспоненциального множителя
· (9)где - предэкспоненциальный множитель;е - основание натурального логарифма; Е – энергия активации; R – универсальная газовая постоянная.В малом интервале температур (до 800 К ) величины
и Е изменяются незначительно и их можно считать постоянными. Это допущение дает возможность определить их значения графически. После логарифмирования уравнения (9):
ln k = ln 
· 
(10)
Видно, что в координатах ln k 
график этой функции представляет собой прямую, тангенс угла наклона которой есть отношение Е/ R , т.е.
tg α = 
(11)
Для построения графика сведем ранее определенные данные в табл. 6.
Таблица 6
Значение константы скорости 
при различных температурах 
| , К | 313 | 315 | 317 | 320 |
,  ·  | 0 | 4,76*10-3 | 9,2*10-3 | 13,7*10-3 |
 ,  | 3.04 | 3.02 | 3.003 | 2,958 |
| – ln | 0 | 5,347 | 4,688 | 4,29 |
k и , взятых из рис.4.Например, при = 4,76*10-3; ln k = – 5,347.Тогда: ln = ln · = – 5,347 + · 4,76 · 10-3 = 22,58Откуда = = 5,49*109Итак, все постоянные в уравнениях (9.10) известны. Находим при = 330 К.ln = -5,347 + · = 13,58 = = 7,209*105 · Используя выражение (8) рассчитаем время, за которое 60% исходных веществ превратятся в продукты реакции, т.е. их концентрация изменится от значения = 1 моль/дм3 до значения С = 0,6 моль/дм3 при температуре 330 К.τ = = 2,382*10-6 сТаким образом, при температуре 330 К, при исходных концентрациях реагирующих веществ (А) = (В) = = 1 моль/дм3 60 % исходных веществ прореагирует за 2,382*10-6 с.
-
ИССЛЕДОВАНИЕ 2