Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ

Кинетика гидролиза сахарозы

Цель работы: Исследование кинетики гомогенной реакции гидролиза сахарозы поляриметрическим методом. Определение порядка реакции. Расчёт константы скорости реакции. Определение энергии активации реакции.

Общие сведения

Гомогенной реакцией называется реакция в которой все реагирующие вещества находятся в одной фазе (в данной лабораторной работе речь будет идти только о скоростях гомогенных реакций).

Скоростью гомогенной реакции называется изменение концентрации реагирующих веществ за единицу времени:

Скорость гомогенной реакции зависит от:

– природы реагирующих веществ;

– концентрации реагирующих веществ;

– температуры;

– присутствия катализатора.

Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ

Кинетическим уравнением реакции называется уравнение, описывающее зависимость скорости данной реакции от концентрации реагирующих веществ.

Порядком реакции называется степень, в которую возводится концентрация в кинетическом уравнении реакции. Большинство реакций относится к реакциям I-го или II-го порядка.

Реакциями I-го порядка называются реакции, скорость которых прямо пропорциональна концентрации реагирующего вещества. Кинетическое уравнение реакции I-го порядка в дифференциальном виде выглядит следующим образом:

После разделения переменных: и интегрирования в пределах от c₀ до c и, соответственно от t₀ = 0 до t: получим кинетическое уравнение реакции I-го порядка в интегральном виде:

где: k – константа скорости реакции величина, которой не зависит от концентрации реагирующих веществ (зависит от температуры и наличия катализатора);

c₀ – начальная концентрация реагирующего вещества (в момент времени t₀ = 0);

c – концентрация реагирующего вещества в момент времени t;

2,3 – пересчётный коэффициент от натурального логарифма к десятичному (ln x = 2,3 lg x).

Реакциями II -го порядка называются реакции, скорость которых пропорциональна концентрации реагирующего вещества (веществ) в квадрате. Кинетическое уравнение реакции II -го порядка в дифференциальном виде выглядит следующим образом:

После разделения переменных: и интегрирования в пределах от c₀ до c и, соответственно от t₀ = 0 до t: получим кинетическое уравнение реакции II -го порядка в интегральном виде:

Поляриметрический метод

Обычный свет представляет собой колебания электромагнитного поля, причём вектор напряженности этого поля распределен равномерно по всем направлениям в плоскости, перпендикулярной направлению движения луча света (Рис. 1.1., а).

При прохождении света через некоторые вещества кристаллического строения происходит поглощение электромагнитных колебаний во всех направлениях, кроме одного – соответствующего направлению расположения плоскостей кристаллических решёток в данном веществе (Рис. 1.1., б). Такой свет называется поляризованным.

При прохождении поляризованного света через некоторые вещества (или через их растворы) происходит вращение плоскости поляризации поляризованного света. Такие вещества называютсяоптически активными веществами.Некоторые оптически активные вещества вращают плоскость поляризации по часовой стрелке, а некоторые – против. Первые называются правовращающими, а вторые соответственно – левовращающими.

Величина угла вращения плоскости поляризации (a) пропорциональна концентрации раствора вещества (c) и толщине слоя раствора (l):

a = A∙c∙lв

где: A – удельное вращение угла плоскости поляризации (при c = 1г/см³ и l= 1дм).

Величина угла вращения подчиняется правилу аддитивности: Если в растворе находится несколько оптически активных веществ, величина угла вращения раствора равна сумме углов вращения каждого вещества:

Поляриметрический метод применяется в аналитической химии для определения концентраций растворов оптически активных веществ, в частности концентрации растворов сахарозы на предприятиях сахарной промышленности.

Полутеневой поляриметр

Основными частями поляриметра (Рис. 1.2.) являются поляризаторы 3 и 4 (после прохождения через них обычный свет становится поляризованным) и анализатор 6, который позволяет определить величину угла вращения плоскости поляризации света.

Поляризатор представляет собой две призмы Николя разного размера причем меньшая из них (4) прикрывает половину поля зрения. Плоскости поляризации этих призм находятся под некоторым углом друг к другу, поэтому поле, видное в окуляр 8, разделено на две части, отличающиеся по цвету и яркости освещения (Рис. 3.). Поляризатор неподвижен. Анализатор (тоже призма Николя) может вращаться вокруг оптической оси прибора.

Вращением анализатора вокруг оси можно достичь положения, при котором призмы Николя оказываются скрещенными, и проходящий свет гасится. Если между поляризатором и анализатором расположен оптически активный раствор, то скрещенная призма не будет гасить проходящий свет (т.е. этот раствор повернет плоскость поляризации на некоторый угол), и для достижения темноты необходим дополнительный поворот анализатора на величину угла вращения плоскости поляризации.

В полутеневом поляриметре момент отсчёта угла вращения определяется не по затемнению в окуляре прибора всего поля зрения, а по наступлению равной слабой освещенности обеих половин поля зрения (установка на полутень).

Если полутеневое положение найдено правильно (Рис. 1.3. (б)), то малейший поворот анализатора вправо (Рис. 1.3. (в)) или влево (Рис. 1.3. (а)) приводит к нарушению равномерности освещения вплоть до появления резкого контраста в освещенности обеих половин поля зрения. Угол поворота анализатора отсчитывается по движущейся при вращении шкале (лимбу) и неподвижному нониусу с точностью до десятых долей градуса.

Ноль нониуса указывает на шкале число градусов с точностью до 1. Десятые доли находятся по делению нониуса, совпадающему с делением шкалы.

Отсчет угла вращения производится только после того, как окуляр наведен на фокус и найдено правильное полутеневое положение прибора.

При необходимости проведения измерений при температурах отличных от комнатной, используют поляриметрические трубки с рубашками для обогрева. Такие трубки подключаются к циркуляционному термостату.

Реакция гидролиза сахарозы

Сахароза представляет собой дисахарид, при гидролизе молекулы которого образуется молекула глюкозы и фруктозы:

Реакция гидролиза катализируется кислотами и ферментами. В присутствии фермента b-фруктофуранозидазы энергия активации реакции снижается с 134кДж до 39кДж.

Сахароза является правовращающим веществом, т.е. её A > 0, а суммарное удельное вращение глюкозы и фруктозы оказывается отрицательным. Таким образом, в процессе гидролиза происходит изменение знака угла вращения с положительного на отрицательный (инверсия). По этой причине реакцию гидролиза сахарозы называют также реакцией инверсии сахарозы.

Реакция инверсии сахарозы является каталитической реакцией. Роль катализатора играют ионы водорода, источником которых может служить любая сильная кислота.

В процессе реакции исходная концентрация сахарозы (c₀) уменьшается и к моменту времени t составляет величину c₁, при этом концентрации глюкозы и фруктозы возрастают и становятся равными c₂ и c₃ соответственно. Из уравнения реакции следует, что из одного моля сахарозы образуется один моль глюкозы и один моль фруктозы, следовательно, концентрации глюкозы и фруктозы будут одинаковыми и равны концентрации, вступившей в реакцию сахарозы: c₂ = c₃ = c₀ – c₁.

После полного завершения реакции (условно это состояние обозначается символом ∞) концентрация сахарозы станет равна 0, а концентрации глюкозы и фруктозы – исходной концентрации сахарозы: c₂ = c₃ = c₀.

Протекание реакции сопровождается изменением угла вращения плоскости поляризации с a₀ вначале реакции до a_∞ после полного вступления в реакцию всей исходной сахарозы (таблица 1.).

Таблица 1.1. Изменение концентрации реагирующих веществ и продуктов реакции и угла вращения плоскости поляризации во времени

Время протекания реакции	Концентрации	Угол вращения плоскости поляризации
сахарозы (1)	глюкозы (2)	фруктозы (3)
	c0			a0 = A1∙c0∙l
t	c1	c2 = c0 – c1	c3 = c0 – c1	at = [A1∙c1+(A2+A3)(c0 – c1)]∙l
∞		c0	c0	a∞ = (A2+A3)∙c0∙l

Каждый компонент раствора вносит свой вклад в величину угла вращения плоскости поляризации: сахароза – a₁, глюкоза – a₂, фруктоза – a₃. На основании правила аддитивности запишем выражение для суммарного угла вращения a:

a = a₁ + a₂ + a₃ = (A₁∙c₁ + A₂∙c₂ + A₃∙c₃)∙l

где: A₁, A₂ и A₃ – удельные вращения угла плоскости поляризации сахарозы, глюкозы и фруктозы соответственно. С учетом таблицы 1.1, в начальный момент:

a₀ = A₁∙c₀∙l ,

к моменту времени t:

a_t = [A₁∙c₁ + A₂(c₀ – c₁) + A₃(c₀ – c₁)]∙l = [A₁∙c₁ + (A₂ + A₃)(c₀ – c₁)]∙l ,

а в конце реакции:

a_∞ = (A₂ + A₃)∙c₀∙l

Из вышесказанного следует, что:

a₀ – a_∞ = A₁∙c₀∙l – (A₂ + A₃)∙c₀∙l = [A₁ – (A₂ + A₃)]∙c₀∙l ,

и

a_t – a_∞ = A₁∙c₀∙l – [A₁∙c₁ + (A₂ + A₃)(c₀ – c₁)]∙l = [A₁ – (A₂ + A₃)]∙c₁∙l

Таким образом, получается, что разность a_t – a_∞ пропорциональна концентрации сахарозы, и:

Подстановка полученного выражения в кинетическое уравнение реакции I-го порядка даёт результат:

(3)

После приведения к линейному виду получим:

Таким образом, для реакции I-го порядка зависимость lg(a_t – a_∞) = f (t) должна носить линейный характер. Величина lg(a₀ – a_∞) может быть получена экстраполяцией этой зависимости на t = 0.

Реакция гидролиза сахарозы находит практическое применение при производстве помадных конфет. В этом процессе гидролиз сахарозы катализируется ферментом инвертазой. Образующаяся фруктоза обладает высокой гигроскопичностью (способностью поглощать воду), что препятствует высыханию и черствению помады. Кроме того фруктоза придаёт помаде дополнительную сладость поскольку является значительно более сладким сахаром, чем сахароза.

Методика выполнения работы

Вопросы к лабораторной работе №1

1. Что такое гомогенные и гетерогенные реакции?

2. Какая величина называется скоростью гомогенной реакции?

3. От каких факторов зависит скорость гомогенной реакции?

4. Что такое порядок реакции? Вывод кинетического уравнения реакции I-го порядка.

5. Вывод кинетического уравнения реакции II -го порядка.

6. Вывод кинетического уравнения реакции III -го порядка.

7. Какими способами может быть определён порядок реакции?

8. Каким уравнением описывается зависимость скорости реакции от температуры?

9. Энергетическая схема реакции. Что такое энергия активации?

10. Что такое катализаторы? Каков механизм их действия?

11. Какие вещества называются ферментами? В чём заключаются особенности их действия?

12. Какое свойство раствора лежит в основе поляриметрического метода определения концентраций?

13. Каким образом величина вращения угла поляризации зависит от концентрации раствора? Аддитивность углов вращения.

Лабораторная работа № 2

Перегонка

Цель работы: Исследование зависимости температуры кипения бинарных жидких смесей от их состава. Построение диаграммы кипения смеси этанол – вода.

Общие сведения

Компонентом системы называется индивидуальное химическое вещество, входящее в состав данной системы.

Бинарными (двухкомпонентными) системами называются системы, состоящие из двух компонентов.

Фазойназывается гомогенная часть системы, обладающая по всему своему объёму одинаковыми свойствами и отделённая от остальной системы границей раздела.

Если оба компонента системы при обычных условиях находятся в жидком состоянии, то возможны два варианта их взаимной растворимости:

– жидкости полностью смешиваются друг с другом при любом их соотношении, образуя гомогенную систему во всей области составов,

– жидкости смешиваются ограниченно, образуя гетерогенную систему, состоящую из двух слоёв (фаз). Каждая из фаз представляет собой жидкость, обогащенную одним, или другим компонентом.

В данной работе речь пойдёт о свойствах бинарных смесей первого типа.

Рефрактометрический метод

Рефрактометрический метод основан на изучении явления преломления света.

Преломлением называется изменение угла падения света при прохождении им границы раздела двух оптически прозрачных сред (Рис. 2.4.).

Причиной преломления является то, что электромагнитное поле, носителем которого является свет, вызывает смещение электронных оболочек молекул веществ относительно ядер атомов, что приводит к поляризации молекул.

Поляризациейназывается смещение центра отрицательного заряда молекулы, относительно центра её положительного заряда. В результате поляризации неполярные молекулы становятся полярными (превращается в диполь – приобретают дипольный момент), а для полярных – происходит увеличение дипольного момента. На Рис. 2.5. показана схема поляризации неполярной молекулы (пунктиром показано смещение электронной плотности в результате поляризации).

Диполем называется полярная молекула.

Дипольным моментом называется произведение длины диполя l на величину его эффективного заряда d⁺ = d^–.

Количественно степень поляризации характеризуется величиной рефракции.

Рефракциейназывается электронная поляризация молекулы.

Показатель преломленияназывается отношение синуса угла падения a к синусу угла преломления b: . Величина показателя преломления зависит от длины волны падающего света и от температуры.

Величина рефракции связана с величиной показателя преломления соотношением: где r – удельная (рассчитанная на единицу массы вещества) рефракция, d – плотность вещества.

Удельная рефракция является величиной аддитивной, т.е. рефракция системы, состоящей из нескольких компонентов равна сумме рефракций всех компонентов.

Если система состоит из компонентов A и B то:

где: w(A) – массовая доля компонента A, r(A) – удельная рефракция чистого компонента A, r(B) – удельная рефракция чистого компонента B.

Таким образом, если известны удельные рефракции (показатели преломления), входящих в смесь компонентов и экспериментально определена рефракция смеси, то можно рассчитать массовую долю компонентов в смеси.

Таким образом, метод рефрактометрии может быть использован для определения концентраций компонентов в растворе.

На практике обычно используют не расчётное уравнение, а справочные таблицы зависимости показателя преломления смеси от её состава. Это связано с тем, что взаимодействие молекул компонентов смеси может привести к существенным отклонениям от правила аддитивности и, соответственно, к нарушению линейности зависимости r = f(w(A)).

Рефрактометр Аббе

Основными рабочими частями рефрактометра Аббе (Рис. 2.6.) являются осветительная (1) и измерительная (3) призмы. Между призмами помещается тонкий слой, анализируемой жидкости (2).

Осветительная призма позволяет выделить из всего спектра желтую линия спектра натрия для которой и проводятся измерения.

После прохождения призм и слоя анализируемой жидкости, луч попадает в анализатор (4) в котором по положению границы света и тени определяется величина показателя преломления.

Для проведения измерений при постоянной температуре, призмы снабжены водяной рубашкой, через которую прокачивается вода из термостата, и термометром.

Рефрактометрический метод является одним из наиболее распространённых физико-химических методов определения концентраций растворов органических веществ. Его основными достоинствами являются невысокая стоимость оборудования, простота и высокая скорость измерений, минимальный расход анализируемого вещества. Недостатком метода является невозможность определения концентраций при содержании в смеси трёх и большего количества компонентов.

На производствах пищевой промышленности рефрактометрический метод применяется для определения концентрации сахарозы и глюкозы в растворе, состава смесей этанол-вода, глицерин-вода и др.

Методика проведения работы

Вопросы к лабораторной работе №2

1. Дайте определения понятий „компоненты системы”, „число компонентов системы”, „фаза”, „число внешних параметров”, „число степеней свободы”.

2. Сформулируйте правило фаз Гиббса.

3. Какие растворы называются идеальными?

4. Сформулируйте закон Рауля.

5. Какой процесс называется процессом кипения?

6. Каким образом изменяются температуры кипения чистых жидкостей и бинарных жидких смесей в процессе кипения?

7. Диаграммы кипения. Виды диаграмм кипения. Азеотропные смеси.

8. Каким образом по диаграмме кипения можно определить температуру начала кипения смеси заданного состава?

9. Какая линия называется нодой? Каким образом можно определить состав фаз в гетерогенной области диаграммы?

10. Правило рычага. Каким образом можно рассчитать отношение масс фаз, находящихся в равновесии?

11. В чём заключается сущность метода ректификации?

12. Каким образом метод ректификации применяется в пищевой промышленности?

13. Какие существуют разновидности способов перегонки?

14. Какое явление называется поляризацией молекул?

15. Что такое преломление света? Каковы причины этого явления?

16. На чём основан рефрактометрический метод определения состава смесей?

Лабораторная работа № 3

Коэффициент распределения

Цель работы: Исследование распределения вещества между двумя жидкими фазами. Определение коэффициента распределения бензойной кислоты между водой и бензолом (толуолом), расчёт постоянной уравнения Шилова.

Общие сведения

Химическим потенциалом компонента называется доля энергии Гиббса системы, приходящаяся на один моль данного компонента.

Химический потенциал данного компонента равен частной производной от общей энергии Гиббса системы по числу молей данного компонента, при постоянном давлении, температуре и числе молей всех остальных компонентов:

Полный дифференциал энергии Гиббса системы равен сумме произведений химических потенциалов компонентов, входящих в состав системы на дифференциалы числа молей каждого компонента:

Зависимость химического потенциала от активности компонента описывается уравнением:

m(i) = m₀(i) + RT ln a(i)

где m₀(i) – стандартный химический потенциал компонента i; a(i) – активность компонента i;

Стандартным химическим потенциаломназывается химический потенциал данного компонента при его активности в данной системе равной 1. Величина стандартного химического потенциала зависит от природы компонента, от состава данной системы и от температуры.

Экстракция

Распределение растворенного вещества между двумя фазами используется для извлечения веществ из жидких и твердых растворов методом экстракции.

Экстракцией называется метод извлечения вещества из раствора, основанный на его преимущественной растворимости в другом растворителе – экстрагенте.

В качестве экстрагента выбирается растворитель, практически не смешивающийся с растворителем, в котором растворено экстрагируемое вещество, и хорошо растворяющий это вещество.

Высокая растворимость экстрагируемого вещества в экстрагенте позволяет использовать для экстракции гораздо меньшее количество экстрагента по сравнению с исходным раствором. Результатом экстракции является получение намного более концентрированного, по сравнению с исходным раствором, раствора экстрагируемого вещества в экстрагенте – экстракта.

Если исходный раствор содержит несколько растворённых веществ, из которых интерес представляет только одно, то, подбирая состав экстрагента, можно добиться извлечения из раствора только интересующего вещества.

Таким образом, экстракция является одним из наиболее универсальных и эффективных методов выделения, концентрирования и очистки веществ.

Экстракция производится путём перемешивания исходного раствора и экстрагента в течение времени, необходимого для установления в системе равновесия. После отстаивания жидкости разделяются.

Экстрагируемое вещество выделяется из концентрированного раствора в экстрагенте методом перегонки, либо другими методами. В некоторых случаях раствор экстрагируемого вещества используется в качестве готового продукта.

В пищевой и фармацевтической промышленности метод экстракции часто применяется для извлечения растворимых веществ из твёрдого материала растительного или животного происхождения. Так, например, одним из промышленных способов получения подсолнечного масла является его экстракция из семечек подсолнечника при помощи бензина, методом экстракции извлекается желатин из костей животных, экстракцией являются процессы заварки чая и кофе и др.

Применение различных растворителей позволяет извлекать из одного и того же сырья различные вещества. Так, например, водные и спиртовые экстракты лекарственных растений содержат наборы различных веществ и производят соответственно различное терапевтическое воздействие.

Скорость экстракции из твёрдых материалов определяется скоростью проникновения растворителя в твёрдую фазу (набухания) и скоростью диффузии экстрагируемого вещества из твёрдой фазы в жидкую. С целью повышения скоростей этих процессов, твёрдые материалы обычно предварительно измельчают и обрабатывают горячим экстрагентом или его парами с последующей их конденсацией. В некоторых случаях экстракция из твёрдых материалов требует достаточно длительного времени, например при приготовлении различного рода отваров.

В лабораторной практике для проведения экстракции из твёрдых веществ используется экстрактор Сокслета (Рис. 3.1.). Экстрагент, помещённый в перегонную колбу 1, нагревается до кипения, его пары по трубке 2 поступают в экстракционный сосуд 3 и далее в обратный холодильник 4. В холодильнике происходит конденсация паров экстрагента, конденсат стекает в экстракционный сосуд и омывает твёрдое вещество 5, из которого производится экстракция (твёрдое вещество обычно помещают в бумажный или тканевой мешочек). Когда уровень экстракта достигает изгиба переливной трубки 5, раствор по сифону сбрасывается в перегонную колбу и процесс экстракции повторяется. Поскольку при кипении экстракта происходит испарение только экстрагента, в перегонной колбе происходит накопление экстрагируемого вещества.

Метод экстракции находит также применение в аналитической химии.

Масса вещества, экстрагируемого путём однократной экстракции равно:

где g₀ – исходная масса экстрагируемого вещества; V^I – объём экстрагента;V^II – объем раствора, из которого производится экстракция; k – коэффициент распределения.

Если экстракция проводится m раз одним и тем же объёмом экстрагента, то масса экстрагированного вещества может быть определена по формуле:

Титриметрический метод

Титриметрический метод является классическим методом химического анализа. Он используется для определения концентрации веществ в растворах.

Титруемым веществом называется вещество концентрацию которого необходимо определить.

Титриметрический метод основан на реакции взаимодействия титруемого вещества с титрантом.

Титрантомназывается вещество, способное вступать в реакцию с титруемым веществом.

Кислотно-основное титрование основано на реакции взаимодействия кислоты со щелочью:

H⁺ + OH^– = H₂O

При титровании раствора кислоты, титрантом служит раствор щелочи.

Прибавление раствора титранта производится до достижения точки эквивалентности.

Точкой эквивалентности называется момент, когда число молей (точнее число эквивалентов) титранта равняется числу молей титруемого вещества.

Обычно наступление точки эквивалентности не сопровождается видимыми изменениями. Возможность визуального фиксирования этой точки достигается путём добавки в титруемый раствор индикатора.

Индикаторомназывается вещество, изменяющее окраску в точке эквивалентности. При кислотно-основном титровании в качестве индикатора обычно используется фенолфталеин (при титровании кислоты щелочью) и метиловый оранжевый (при титровании щелочи кислотой).

Процесс титрования состоит из следующих стадий:

1. Приготовление раствора титранта – вещества, взаимодействующего с веществом, содержащимся в исследуемом растворе. Концентрация раствора титранта равна c(2). Обычно раствор титранта готовится весовым способом: Рассчитанная и взятая на весах навеска вещества, помещается в мерную колбу определённого объёма и заливается при перемешивании дистиллированной водой. Объём раствора доводится до метки на мерной колбе. Растворы титранта готовятся также из фиксаналов – запаянных ампул, содержащих необходимую навеску вещества.

2. Отбор пробы исследуемого раствора с неизвестной концентрацией титруемого вещества – c(1) осуществляется при помощи мерной посуды (обычно пипетки). Объем пробы исследуемого раствора равен V(1).

Методика проведения работы

Вопросы к семинарскому занятию №3

1. Какая величина называется химическим потенциалом компонента?

2. Что такое стандартный химический потенциал? От чего зависит его значение?

3. Выполнение какого соотношения является условием наступления равновесия?

4. В чём заключается различие в понятиях „концентрация” и „активность”? Какая величина называется коэффициентом активности?

5. Какие процессы называются ассоциацией и диссоциацией? Каким образом эти процессы оказывают влияние на коллигативные свойства растворов?

6. Какие реакции могут быть положены в основу титриметрического способа определения концентраций растворённых веществ?

7. Что такое точка эквивалентности?

8. Какова роль индикатора в процессе титрования? Какие вещества используются в качестве индикаторов при кислотно-основном титровании?

9. В чём заключается метод экстракции?

10. Какими критериями руководствуются при выборе экстрагента?

11. Каким образом метод экстракции может быть применён для селективного извлечения веществ?

12. В каких процессах пищевой промышленности применяется метод экстракции?

Кинетика гидролиза сахарозы

Цель работы: Исследование кинетики гомогенной реакции гидролиза сахарозы поляриметрическим методом. Определение порядка реакции. Расчёт константы скорости реакции. Определение энергии активации реакции.

Общие сведения

Гомогенной реакцией называется реакция в которой все реагирующие вещества находятся в одной фазе (в данной лабораторной работе речь будет идти только о скоростях гомогенных реакций).

Скоростью гомогенной реакции называется изменение концентрации реагирующих веществ за единицу времени:

Скорость гомогенной реакции зависит от:

– природы реагирующих веществ;

– концентрации реагирующих веществ;

– температуры;

– присутствия катализатора.

Зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ

Кинетическим уравнением реакции называется уравнение, описывающее зависимость скорости данной реакции от концентрации реагирующих веществ.

Порядком реакции называется степень, в которую возводится концентрация в кинетическом уравнении реакции. Большинство реакций относится к реакциям I-го или II-го порядка.

Реакциями I-го порядка называются реакции, скорость которых прямо пропорциональна концентрации реагирующего вещества. Кинетическое уравнение реакции I-го порядка в дифференциальном виде выглядит следующим образом:

После разделения переменных: и интегрирования в пределах от c₀ до c и, соответственно от t₀ = 0 до t: получим кинетическое уравнение реакции I-го порядка в интегральном виде:

где: k – константа скорости реакции величина, которой не зависит от концентрации реагирующих веществ (зависит от температуры и наличия катализатора);

c₀ – начальная концентрация реагирующего вещества (в момент времени t₀ = 0);

c – концентрация реагирующего вещества в момент времени t;

2,3 – пересчётный коэффициент от натурального логарифма к десятичному (ln x = 2,3 lg x).

Реакциями II -го порядка называются реакции, скорость которых пропорциональна концентрации реагирующего вещества (веществ) в квадрате. Кинетическое уравнение реакции II -го порядка в дифференциальном виде выглядит следующим образом:

После разделения переменных: и интегрирования в пределах от c₀ до c и, соответственно от t₀ = 0 до t: получим кинетическое уравнение реакции II -го порядка в интегральном виде: