Исследование кинетики реакции
Найти кинетическое уравнение и его параметры, адекватно описывающие экспериментальные кинетические зависимости. Предложить механизм реакции.
Определение вида кинетического уравнения
1. Определение текущих концентраций веществ
Найдем текущие концентрации всех веществ, участвующих в реакции, с помощью формулы: 
, где Ni – количество i-того вещества, β – стехиометрический коэффициент.
Для реагентов β = -1, а для продукта β = 1. В нашем случае, можно заменить количества веществ на их концентрации. Формула для расчета концентраций будет иметь вид: СА10-СА1 = СА20-СА2 = СА3-СА30. По экспериментально полученным зависимостям изменения концентрации А2 вычислим изменение концентрации остальных участников реакции. Результаты представлены в таблице 3.
Таблица 3.
|
Опыт |
Точки отбора |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
t, мин |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
10 | |
|
1 |
С1, моль/л |
4 |
3.919 |
3.881 |
3.85 |
3.832 |
3.821 |
3.813 |
3.805 |
3.802 |
|
С2, моль/л |
0.2 |
0.119 |
0.081 |
0.05 |
0.032 |
0.021 |
0.013 |
0.005 |
0.002 | |
|
С3, моль/л |
0 |
0.081 |
0.119 |
0.15 |
0.168 |
0.179 |
0.187 |
0.195 |
0.198 | |
|
t, мин |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
10 | |
|
2 |
С1, моль/л |
4 |
3.93 |
3.882 |
3.852 |
3.834 |
3.822 |
3.814 |
3.806 |
3.802 |
|
С2, моль/л |
0.2 |
0.13 |
0.082 |
0.052 |
0.031 |
0.021 |
0.014 |
0.006 |
0.002 | |
|
С3, моль/л |
0 |
0.07 |
0.118 |
0.148 |
0.169 |
0.179 |
0.186 |
0.194 |
0.198 | |
|
t, мин |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
10 | |
|
3 |
С1, моль/л |
4 |
3.922 |
3.878 |
3.851 |
3.834 |
3.822 |
3.814 |
3.806 |
3.802 |
|
С2, моль/л |
0.2 |
0.122 |
0.078 |
0.051 |
0.034 |
0.022 |
0.014 |
0.006 |
0.002 | |
|
С3, моль/л |
0 |
0.078 |
0.122 |
0.149 |
0.166 |
0.178 |
0.186 |
0.194 |
0.198 | |
|
t, мин |
0 |
1.1 |
2.2 |
3.3 |
4.4 |
5.5 |
6.6 |
8.8 |
11 | |
|
4 |
С1, моль/л |
4 |
3.848 |
3.745 |
3.696 |
3.663 |
3.639 |
3.625 |
3.61 |
3.604 |
|
С2, моль/л |
0.4 |
0.248 |
0.145 |
0.096 |
0.063 |
0.039 |
0.025 |
0.01 |
0.004 | |
|
С3, моль/л |
0 |
0.152 |
0.255 |
0.304 |
0.337 |
0.361 |
0.375 |
0.39 |
0.396 | |
|
t, мин |
0 |
0.8 |
1.6 |
2.4 |
3.2 |
4 |
4.8 |
6.4 |
8 | |
|
5 |
С1, моль/л |
4 |
3.814 |
3.691 |
3.624 |
3.554 |
3.523 |
3.484 |
3.451 |
3.429 |
|
С2, моль/л |
0.6 |
0.414 |
0.291 |
0.224 |
0.154 |
0.123 |
0.084 |
0.051 |
0.029 | |
|
С3, моль/л |
0 |
0.186 |
0.309 |
0.376 |
0.446 |
0.477 |
0.516 |
0.549 |
0.571 | |
|
t, мин |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
10 | |
|
6 |
С1, моль/л |
4 |
3.861 |
3.763 |
3.707 |
3.675 |
3.648 |
3.632 |
3.614 |
3.607 |
|
С2, моль/л |
0.4 |
0.261 |
0.163 |
0.107 |
0.075 |
0.048 |
0.032 |
0.014 |
0.007 | |
|
С3, моль/л |
0.1 |
0.239 |
0.337 |
0.393 |
0.425 |
0.452 |
0.468 |
0.486 |
0.493 | |
|
t, мин |
0 |
1.3 |
2.6 |
3.9 |
5.2 |
6.5 |
9.1 |
11.7 | ||
|
7 |
С1, моль/л |
3 |
2.948 |
2.901 |
2.872 |
2.854 |
2.838 |
2.82 |
2.812 | |
|
С2, моль/л |
0.2 |
0.148 |
0.101 |
0.072 |
0.054 |
0.038 |
0.02 |
0.012 | ||
|
С3, моль/л |
0 |
0.052 |
0.099 |
0.128 |
0.146 |
0.162 |
0.18 |
0.188 | ||
|
t, мин |
0 |
2.8 |
5.6 |
8.4 |
11.2 |
14 |
19.6 |
25.2 | ||
|
8 |
С1, моль/л |
2 |
1.943 |
1.903 |
1.88 |
1.857 |
1.845 |
1.824 |
1.814 | |
|
С2, моль/л |
0.2 |
0.143 |
0.103 |
0.08 |
0.057 |
0.045 |
0.024 |
0.014 | ||
|
С3, моль/л |
0 |
0.057 |
0.097 |
0.12 |
0.143 |
0.155 |
0.176 |
0.186 | ||
|
t, мин |
0 |
13 |
26 |
39 |
52 |
65 |
91 |
117 | ||
|
9 |
С1, моль/л |
1 |
0.939 |
0.897 |
0.877 |
0.854 |
0.84 |
0.824 |
0.815 | |
|
С2, моль/л |
0.2 |
0.139 |
0.097 |
0.077 |
0.054 |
0.04 |
0.024 |
0.015 | ||
|
С3, моль/л |
0 |
0.061 |
0.103 |
0.123 |
0.146 |
0.16 |
0.176 |
0.185 |
