skan0218

Kinetyka chemiczna 221

w którym po etapie (1), z szybko ustalającą się równowagą, następuje etap wolny (2), determinujący szybkość reakcji.

Rozwiązanie. Zgodnie z zapisem reakcji (2) mamy

d[C]

dt

Stężenie [D] wynika ze stałej równowagi reakcji (1)

[D]c®

AT,

czyli

[D]

[A]² ’ Ki [A]²

Wstawiając je do wyrażenia na szybkość reakcji powstawania C, otrzymuje się d[C] kf,K\ ,

-^r = -^[a]²[b] = a-₃[a]²[b],

Z równania tego wynika, że otrzymywanie C zachodzi według reakcji rzędu trzeciego. ■

Reakcje następcze są to reakcje, w których produkt jednej staje się substra-tem dla następnej, przy czym ich stałe szybkości są porównywalne:

k k_h

A A B 4 C ... itd.

Zakładając, dla uproszczenia, że wszystkie reakcje są I rzędu, układ równań kinetycznych, które muszą być spełnione jednocześnie, ma postać

a) ⁼ ~k_ac_A\ b) = k_ac_A - k_bc_B\ c) ^ = k_bc_B. (5.24)

Załóżmy, że k_a ^ k_h oraz że dla t = 0, c_Q = c_c = 0. Bilans stężeń reagentów wyraża się więc równaniem a - c_A + c_B + e_c, spełnionym w każdej chwili t. Całkując równanie (5.24a) otrzymamy

c_A = a exp (~k_a i).    (5.25)

Równanie (5.24b), po uporządkowaniu i podstawieniu c_A z (5.25), mnożymy przez czynnik całkujący exp(k_ht):

db    d

— exp (k_bt) + k_hc_Qexp (k_bt) = — (c_Bexp (k_bt)) = k_aaexp {k_b - k_a)t. (5.26)