123340

1. W stęp

Rozpatrzmy reakcję zachodzącą w roztworze pomiędzy jonami A i B w wyniku której powstaje produkt D:

A+B-

k - stała szybkości reakcji

(1)

Gdy reakcja (1) przebiega z utworzeniem produktu pośredniego C (tzw. reakcja następcza), który jednocześnie w sposób odwracalny może dysocjować w kierunku utworzenia substratów A i B a także częściowo rozkładać się na produkt D, jej równanie można zapisać jaka

Ał B<—C—D    (2)

k /

gdzie K = jest stałą równowagi pierwszego etapu reakcji następczej (2).

Można zauważyć, że mechanizm reakcji (2) jest złożony z etapów elementarnych:

A+B-^C    (3a)

C—±mA+B    (3b)

C-*-> D    (3c)

gdzie:    k_t - stała szybkości reakcji (2a)

k i - stała szybkości reakcji (2b)

k₂ - stała szybkości reakcji (2c)

Jeżeli założyć, że szybkość reakcji rozkładu produktu pośredniego C na produkt końcowy D jest znacznie mniejsza od szybkości rozkładu na A i B (k₂< k_t oraz lej) to etapem określającym szybkość reakcji (1) jest etap (2c). Równanie szybkości reakcji przybiera więc postać:

^V“^^{=vccl (4)}

Stała równowagi pierwszego etapu reakcji wyrażona przez aktywności a, składników (i)

reakcji ma postać:

K = ^c o_ao_b

Ponieważ:

o, =r, co

gdzie:    yj - współczynnik aktywności

[i] - stężenie molowe reagenta stałą równowagi możemy zapisać jako:

a.

(5)

(6)

K =——

[C]

(7)

YaYb 1^1 W

Wliczona z równania (7) wartość [C] jest równa:

K[A][B]y_Ay_B

Yc

Wstawiając (8) do równania szybkości (4) otrzymujemy: d[Dl _{= k} K[A][B]y_Ar_B dt ²    y_c

Wartości wsp^czynników aktywności y, w równaniu (9) można oszacować na podstawie granicznego równania Debye - HiickePa:

lag r,=-Az‘-4l    (10)

gdzie:    A - współczynnik w równaniu Debye - HiickePa

Zi - ładunek Mego jonu

I - siła jonowa roztworu, która wyrażona jest wzorem:

[C] =

(8)

(9)