arkusz4 3

V

Metoda czasów połowicznej przemiany. Zauważmy, że zależność czasu połowicznej przemiany od stężenia początkowego możemy ogólnie zapisać jako :

gdzie : A - stała, której wartość zależy od rzędu reakcji

Jeśli wyznaczymy czas połowicznej przemiany dla dwu różnych stężeń początkowych substratu, to rząd znajdujemy ze wzoru :

ln

r =

^C'/2

^C«/2

+ 1

ln

^lo2

Metoda izolacyjna Ostwalda. Opisane uprzednio metody pozwalają na wyznaczenie całkowitego rzędu reakcji. Jednak w wielu przypadkach interesują nas rzędy ze względu na poszczególne substraty. Jeśli mamy dwa subslraty A i B, to równanie kinetyczne ma postać :

^v = k c_A^a ■ C[j

Aby wyznaczyć rząd a ze względu na substral A, ustalamy stężenie substratu B w dużym nadmiarze c_Bo » c_Ao. Wówczas stężenie substratu B w trakcie przebiegu reakcji jest praktycznie stałe :

^cB*^cBo=^const « ^{v = k c}A^a g^{d/ic k} =^{k c}Bo

W tych warunkach wyznaczamy jakąkolwiek uprzednio opisaną metodą rząd a. Aby wyznaczyć rząd p ze względu na substrat B, ustalamy stężenie substratu A w dużym nadmiarze c_Bo « c_Ao. Wówczas stężenie substratu A w trakcie przebiegu reakcji jest praktycznie stale :

^CA ^=const ' ^{v = k} c_B^p gdzie k =k c_Ao

W tych warunkach wyznaczamy jakąkolwiek uprzednio opisaną metodą rząd p. Całkowity rząd reakcji wynosi:

r = (x + p

Szybkość reakcji dla większości reakcji chemicznych rośnie wraz ze wzrostem temperatury. Zależność tę opisuje równanie Arrhcniusa, wiążące stała szybkości z temperaturą. Postać różniczkowa lego równania wygląda następująco :

d ln k E_a dT r . y²

a scałkowana :

ln k = ln k₀ - — • —

R I

_K.

k = k₀ • c

gdzie : E, - energia aktywacji; k<, - czynnik przcdwykładniczy (czynnik częstości); R - stała gazowa ; T - temperatura w kelwinach

Energia aktywacji to najmniejsza ilość energii, jaką muszą posiadać subslraty, aby uledz przemianie do produktów, liczona na I mol aktów reakcji. Scałkowane równanie Arrhcniusa jest podstawą do wyznaczania energii aktywacji.