Порядок и молекулярность реакции

Порядок реакции – число, равное сумме показателей степеней концентраций реагентов в кинетическом уравнении.

Порядок реакции может принимать значения от 0 до 3, включая дробные величины.

Для простоты рассмотрим только реакции целочисленного порядка.

Реакции нулевого порядка – такие реакции, скорость которых не зависит от концентрации реагента. Большая часть из них являются гетерогенными реакциями, протекающими на поверхности металла. Например, реакция разложения аммиака на H₂ и N₂ на поверхности вольфрама является реакцией нулевого порядка, т.е. её скорость на протяжении всего процесса не зависит от концентрации NH₃.

=k, т.е. =const; T= const

Реакции первого порядка

2H₂O₂ 2H₂O + O₂ = kC(H₂O₂)

4AsH₃ As₄ + 6H₂ = kC(AsH₃)

Несоответствие между кажущейся молекулярностью и порядком реакции объясняется тем, что в многостадийных реакциях промежуточные превращения осуществляются с несопоставимыми скоростями. Наиболее медленная стадия определяет скорость реализации процесса превращения исходных веществ в конечные продукты. Эта стадия называется лимитирующей.

Например, 2N₂O₅ 4NO₂ + O₂

Реакция протекает в две стадии:

N₂O₅ N₂O₃ + O₂ – медленная

N₂O₅ + N₂O₃ 4NO₂ – быстрая

Скорость второй бимолекулярной реакции несравненно выше скорости первой – мономолекулярной, следовательно, скорость превращения N₂O₅ в NO₂ определяется первой стадией, чему соответствует уравнение

= kC(N₂O₅)

Важной величиной является время полупревращения (τ_1/2) реакции, т.е. время, в течение которого концентрация реагента уменьшается в 2 раза по сравнению с исходным значением. В фармакинетике это обозначается термином “период полуэлиминации”.

Распределение лекарственного препарата, введенного в кровоток, подчиняется кинетике первого порядка.

Подставляя значение и переходя к десятичным логарифмам, получаем

k₁ – константа скорости реакции

Реакции второго порядка – самый распространённый тип реакций. Вот примеры таких реакций

2NO₂ 2NO + O₂

H₂ + I₂ 2HI

CO + Cl₂ COCl₂

2N₂O 2N₂ + O₂

Реакции третьего порядка крайне редки.

Исходя из всего вышесказанного, можно определить размерности констант реакций различных порядков.

Порядок реакции	Размерность константы
нулевой	моль л-1 время-1
первый	время-1
второй	л моль-1 время-1
третий	л2 моль-2 время-1

Дата добавления: 2014-12-09; просмотров: 324; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!