43071 skan0198

5. Kinetyka chemiczna

Miarą szybkości reakcji w chwili / jest zmiana liczby moli któregoś z reagentów w przedziale czasu {/, / + dt} odniesiona do jednostkowej objętości układu reagującego. Przy stałej objętości układu (V = const) odpowiada to zmianie stężenia w tym czasie. Tak więc szybkość reakcji v definiujemy wzorem

1 1	dnj	1	dC
Vf V	dt	V	dt

v,-

[M ■ s"¹],

gdzie v, oznacza współczynnik stechiometryczny reakcji dla /-tego reagenta, — liczbę postępu (współrzędna chemiczna) reakcji. Dla gazów, w przybliżeniu gazu idealnego, wzór ten można zapisać w postaci

₌ J__Lii

^V Vj RT dt ‘

Tak definiowana szybkość jest zawsze taka sama, bez względu na to, dla jakiego reagenta mierzymy zmiany stężenia.

Tak wńęc szybkość reakcji chemicznej

v_aA + v_bB —> v_cC + v_dD

można wyrazić jako

1	dcA	łub	1	dcB
v — VA	dt		v — V’B	dt
lub v= — vc	dcc dt ’	lub	1 v = — ^VD	dcD dt ’

tj. jako szybkość ubytku stężeń substratów (A, B), gdyż v_A oraz v_B są ujemne, lub jako szybkość przyrostu stężeń produktów (C, D).

Szybkość reakcji chemicznej jest proporcjonalna do iloczynu aktualnych stężeń substratów:

1 dc A    o

v =--— =kc£ci,    (5.1)

v_A dt

gdzie a, (3 są wykładnikami dobranymi doświadczalnie w taki sposób, aby to równanie było spełnione. Zapis (5.1) jest słuszny tylko wówczas, gdy reakcja biegnąca w stronę przeciwną nie wnosi istotnych zmian do stężeń substratów.