Обратимые реакцииМатериалы / Сложные реакции. Типы реакций / Обратимые реакции
Пусть обратимая реакция имеет первый порядок в обоих направлениях. Обозначим через a и b – начальные концентрации, а через х – уменьшение концентрации исходного вещества к моменту времени τ или количество прореагировавшего вещества.
В соответствии с принципом независимости суммарная наблюдаемая скорость реакции есть сумма независимых скоростей прямой и обратной реакций, т.е.
(1)
Такие реакции, в отличие от необратимых, доходят в пределе, когда , не до конца, когда , а до состояния равновесия, при котором общая скорость реакции равна нулю.
(2)
здесь - изменение концентрации исходного вещества, соответствующее равновесию; его количество, вступившее в реакцию к моменту наступления равновесия.
(3)
Приравнивая выражение к нулю, что соответствует равновесию, получим:
, откуда
(4)
Подставляя (4) в (3):
(5) (6)
Полученное уравнение (6) имеет сходство с уравнением для необратимой реакции 1-го порядка. Разница в том, что в полученном уравнении вместо начальной концентрации стоит величина , а в правой части уравнения мы имеем сумму констант прямой и обратной реакции.
Каждую из констант k1 и k2 можно вычислить, если провести термодинамический расчет и определить . По величине можно вычислить равновесные концентрации и . Т.о., экспериментально определяя х для какого-либо τ, можно вычислить каждую из констант k1 и k2.
Смотрите также
Комплексные соединения, их биологическая роль (на примере хлорофилла и гемоглобина)
...
Производство азотной кислоты
Азотная кислота является одной из важнейших минеральных
кислот и по объему производства занимает второе место после серной кислоты. Она
образует растворимые в воде соли (нитраты), обладает н ...
Химические методы получения порошкообразных материалов и извлечения железа
Как с точки зрения экономической, так и экологической
существует потребность в разработке процесса прямого превращения отходов
механической обработки, таких как мелкая стружка, в порошок, ко ...