skan0228

Kinetyka chemiczna 231

W przybliżeniu stanu stacjonarnego mamy

= ^ki[A]" - *2[L][A] + ak₂[L][A] - *₃[L] = 0,

skąd

[L]

(5.42)

Gdy a > 1 (reakcja łańcuchowa rozgałęziona), może dojść do sytuacji, w której mianownik tego wyrażenia będzie równy zeru, co oznacza nieograniczony wzrost stężenia nośników łańcucha i - w konsekwencji - grozi wybuchem.

Jeżeli reakcja rzędu ;? przebiega nie w układzie statycznym, lecz dynamicznym (np. w reaktorze przepływowym), to stałą szybkości reakcji, po osiągnięciu przez układ stanu stacjonarnego, wyraża równanie

^c/

J

dc.

^CA

(5.43)

gdzie u jest szybkością przepływu mieszaniny reakcyjnej przez reaktor (np. w m³ • s^-1), V_c jest objętością całkowitą reaktora, c_AA oraz c_A2 są stężeniami sub-stratu A, odpowiednio, na wlocie i wylocie reaktora.

Zależność stałej szybkości od temperatury przedstawia równanie Arrheniusa

(5.44)

d\nk _ E_a dT ^_ RT² '

Jego scałkowanie, przy założeniu niezależności E_A od temperatury, prowadzi do wyrażenia

A: = ^ exp    (5.45)

w którym A oznacza czynnik przedeksponencjalny, zwany też czynnikiem częstości, E_A zaś jest energią aktywacji według Arrheniusa.

Przykład 5.14. Doświadczalne wartości stałej szybkości autokatalityczne-go utleniania hydroksylaminy w obecności EDTA

J[NH₇OH] ,

- _d] ' = WNH₂0H][0₂]

w kilku temperaturach wynoszą

T[ K]	273	283	288	298	307,5
*ek,p 10^4 [M-'S-']	0,273	0,680	1,02	2,64	5,90