1.5.2Методы определения порядка химических реакций

Метод подстановки. Суть метода в том, что пробуют подставлять опытные данные в кинетические уравнения разных порядков и наблюдают, какое из них дает более постоянную величину константы скорости. Это наиболее простой метод, но и самый ненадежный.

Метод изоляции (избытка). Заключается в выделении частного порядка данной реакции по каждому веществу отдельно: общий порядок реакции находится суммированием частных порядков реакции.

Графический метод. Экспериментальные значения концентраций реагирующих веществ наносятся на график, отражающий изменение концентрации в зависимости от времени. При этом выбираются такие координатные оси, чтобы график представлял собой прямую линию. Если экспериментальные точки легли на прямую, то координатные оси выбраны удачно и соответствуют порядку реакции.

Метод периода полураспада. Период полураспада реакций различного порядка по-разному зависит от С₀. На основании характера влияния С₀ на (см. уравнения 5.7, 5.12, 5.15 и 5.17) делается заключение о порядке реакции. Этот метод может быть реализован и в графическом варианте.

2Задание по контрольным работам

2.1Контрольная работа 1 "Химическая термодинамика и химическое равновесие"

Задание 1 Для реакции указанной в таблице 1 согласно варианта:

1. Выразить температурную зависимость DС_p = f(T).

2. Выразить температурную зависимость DH _{х.реакции} = f(T).

3. Рассчитать тепловой эффект реакции при Т.

4. Рассчитать, насколько тепловой эффект реакции, проведенной при постоянном давлении Q_p отличается от теплового эффекта реакции, проведенной при постоянном объеме Q_v при Т.

5. Рассчитать DS⁰ _{х.реакции} по табличным значениям стандартных энтропий участников реакции.

6. Выразить температурную зависимость DS _{х.реакции} = f (T).

7. Рассчитать DS _{х.реакции} при Т.

8. Рассчитать DG⁰ _{х.реакции} по уравнению Гиббса.

9. Выразить температурную зависимость DG _{х.реакции} = f (T).

10. Рассчитать DG _{х.реакции} при Т.

Задание 2 Зависимость константы равновесия реакции А (таблица 2) от температуры выражается уравнением

коэффициенты а, b, с и d приведены в таблице 3, давление выражено в Па:

1. определите константу равновесия реакции (А) при Т, К;

2. постройте график lg К = f (T^-1) в пределах температур от (Т – 100) до (Т + 100) К;

3. как изменяется константа равновесия при повышении температуры;

4. определите тепловой эффект реакции (А)ΔН_T⁰ при T, К;

5. сопоставьте тепловой эффект, вычисленный в п. 4, с тепловым эффектом, вычисленным по закону Кирхгофа при температуре Т, К;

6. определите стандартное сродство реагирующих веществ при температуре Т, К.

Задание 3 По зависимости давления насыщенного пара от температуры и плотности данного вещества А в твердом и жидком состояниях (d_тв, d_ж в кг/м³) в тройной точке (тр. т):

1. построить график зависимости lg p от 1/Т;

2. определить по графику координаты тройной точки,

3. рассчитать среднюю теплоту испарения и возгонки,

4. определить приближенно температуру кипения вещества при нормальном давлении,

5. определить теплоту плавления вещества при температуре тройной точки,

6. вычислить dT/dP для процесса плавления при температуре тройной точки,

7. вычислить температуру плавления вещества при давлении Р, Па;

8. вычислить изменение энтропии, энергии Гиббса и Гельмгольца, энтальпия, и внутренней энергии для процесса возгонки 1 кмоль вещества в тройной точке.

9. определить число термодинамических степеней свободы при следующих значениях температуры и давления а) Т_трт, Р_трт, б)Т_птк Р= 1,0110⁵ Па. в) Т_нтн, Р_трт.

Необходимые для расчета данные взять из таблицы 4.