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
Таллий (Thallium), Tl
Знаменитый Крукс, был большим специалистом по спектроскопии. Прекрасно понимая, что спектроскоп - мощный инструмент отыскания новых элементов, Крукс исследовал с его помощью огромное количество различ ...
Химия платины
Платина -
один из самых ценных благородных металлов, обладающий рядом важных свойств,
благодаря которым используется не только в ювелирной промышленности, но и во
многих отраслях промышленн ...
Современные направления развития композитов на основе полимеров
Современная техника предъявляет самые
разнообразные требования к полимерным материалам. Допустим, нужно повысить
прочность и жесткость полимера, снизить его стоимость, уменьшить плотность. С ...