5.3. Порядок хімічних реакцій
Головна Безкоштовні онлайн підручники Підготовка з усіх предметів онлайн Підготовка до ЄДІ 2018 онлайн
Глава 5. Хімічна кінетика
Молекулярність реакції - це мінімальне число молекул, що беруть участь в елементарному хімічному процесі. За молекулярної елементарні хімічні реакції поділяються на молекулярні (А →) і бімолекулярні (А + В →); тримолекулярного реакції зустрічаються надзвичайно рідко.
Якщо реакція протікає послідовно через кілька гомогенних або гетерогенних елементарних стадій, то сумарна швидкість всього процесу визначається самою повільною його частиною, а молекулярної замінюється порядком реакції - формальним показником при концентрації реагуючих речовин. Тому весь процес в цілому краще характеризує порядок реакції.
Кінетичне рівняння реакції тільки для елементарних стадій збігається з виразом ЗДМ. У цих випадках молекулярної і порядок реакції збігаються, хоча і не завжди. Так, при надлишку одного з компонентів елементарної реакції А + В (А >> В) швидкість реакції буде практично залежати від зміни концентрації речовини В (А = const), тому порядок бімолекулярний реакції знижується до першого. Аналогічно тому, що швидкість реакції може характеризуватися по будь-якої речовини, що бере участь в реакції, для реакції a А + BВ → кінетичні рівняння по речовині А і речовини В виглядають відповідно
Тут z = x + y - загальний порядок реакції. Запишемо кінетичне рівняння в диференціальної формі для різних вихідних реагентів:
Поділ змінних і інтегрування в межах від нуля до τ дає наведені в таб. 5.1 рівняння для реакцій першого, другого і третього порядків.
Таблиця 5.1Кінетичні рівняння і період полупревращения реакцій першого, другого і третього порядків
Рішення кінетичних рівнянь 2-го і 3-го порядку, наведені в таблиці 5.1, справедливі тільки при рівних початкових концентраціях речовин
У кожному разі кінетичне рівняння лінійно у відповідних координатах С (τ), що дозволяє графічно визначити порядок реакції (рис. 5.2).
1 Малюнок 5.2 Завісісмості C = f (τ) для реакцій першого, другого і третього порядків
Прологаріфміровав рівняння (5.2), отримаємо lg V = lg K + z lg C; з графічної залежності (рис. 5.2) отримуємо lg K і z = tg φ.
Порядок реакції, особливо гетерогенної, може бути не тільки цілочисельним (в тому числі і нульовим), але і дробовим. Нульовий порядок реакції свідчить про сталість швидкості в часі.
Для гетерогенної реакції можна створити концентраціоннние умови, при яких порядок реакції буде змінюватися в межах від нуля до одиниці. Дійсно, при великих парціальних тисках кисню 
в при поверхневому шарі твердого вуглецю великий концентраційний градієнт сприяє практично миттєвого заповнення прореагировавшего кисню. Наслідком цього виявляється сталість швидкості реакції за киснем, оскільки 
~ Const. Тому реакція горіння вуглецю буде в цих умовах підкорятися кінетичного рівняння нульового порядку. При зменшенні парціального тиску кисню, починаючи з деякого 
швидкість реакції буде відповідати кінетичного рівняння першого порядку 
При проміжних тисках кисню порядок реакції змінюється в інтервалі від 0 до 1.
2 Малюнок 5.3 Залежність V = f (lg C)
