еакції (вихід продукту великий). Реакція має мимовільний характер на все протязі інтервалу температур. З розрахунку Кр видно, що вихід продукту великий і при малих значення температур і подальше збільшення температури веде до зниження швидкості реакції.
Таким чином, з отриманих результатів розрахунку видно, що в усьому інтервалі температур реакція екзотермічна (? Н r, T lt; 0).
4. Кінетичні розрахунки
Є експериментальні дані залежності концентрації реагенту від часу і залежності константи швидкості реакції від температури.
Таблиця № 9. Кінетичні дані
, сек. з о, моль/л 00,1030,09160,08290,073130,064180,055230,046300,037380,028500,019690,01
Таблиця № 10. Експериментальні дані константи швидкості реакції від температури
Температура, К605620635650К, с - 1 231,73267,07305,76347,86
Необхідно визначити порядок реакціі, енергію активації і скласти повне кінетичне рівняння .. Визначення порядку реакції.
Порядок реакції визначається методом постановки і графічним методом. Згідно методу підстановки, підставляємо значення концентрації і часу в рівняння реакції.
) Для моментів часу?=3 сек.
Для реакції першого порядку:
=
Для реакції другого порядку:
== 0,329
Для реакції третього порядку:
=
2) Для моментів часу?=6 сек
Для реакції першого порядку:
=
Для реакції другого порядку:
== 0,366
Для реакції третього порядку:
== 0,7219
3) Для моментів часу?=69 сек
Для реакції першого порядку:
=
Для реакції другого порядку:
== 0,7219
Для реакції третього порядку:
=
Значення констант швидкостей для часу?.
Таблиця № 11
№k-для реакції 1 -го порядкаk-для реакції 2 -го порядкаk-для реакції 3 -го порядку 10,0310,3293,45920,0330,3664,0630,0350,4114,86940,0340,4325,54350,0330,4546,4160,0340,518,09970,0330,56710,5180,0330,67715,46790,0290,73526,7100,0331,371,739 до ср 0,03280,578115,6856 ? % 3,4133,885,5
Похибка розрахунку констант швидкостей? визначається:
? АБC=| До ср -К |
? АБC. ср=
?%=
Для реакції першого порядку:?% =%
Для реакції другого порядку:?%=
Для реакції третього порядку:?%=
Як видно з проведених розрахунків, близькі між собою значення отримані з рівняння I-го порядку, отже, реакція протікає по кінетичного рівняння
.
4) Для визначення порядку реакції графічним методом, будують графічні залежності в координатах:
для реакцій першого порядку,
для реакцій другого порядку,
для реакцій третього порядку.
Дані для побудови графіків.
Таблиця № 12
? Секс моль/л 30,0910,09410,98120,7560,0820, 19812, 19148,7290,0730,31513,69187,65130,0640,44615,625244,14180,0550,59818,18330,57230,0460,77621,74472,59300,0370,99427,03730,46380,0281,27335,711275,5500,0191,6652,632770690,012,310010000
Прямолінійна залежність отримана в координатах lnc i, 0/ci,=f (?), отже, досліджувана реакція першого порядку.
II Визначення енергії активації.
Енергію активації визначимо аналітично і графічно.
) Для визначення аналітичним методом використовуємо формулу:
Дж/моль
Дж/моль
Дж/моль
Середнє значення енергії активації: lt; Еакт gt; =29514 Дж/моль
2) Будуємо графік залежності в координатах lnK=f (1/T).
Графік залежності представлений на малюнку № 8
Таблиця № 12 Дані для побудови графіка.
Т, Кklnk1/Т605231,735,450,00165620267,075,590,00161635305,765,720,00157650347,865,850,00153
За графіком визначимо тангенс кута нахилу
Визначимо енергію активації з рівняння:
Еакт=- R=- 8,324 (- 3250)=27020, 5 Дж/моль
Відносну помилку між значеннями енергії активації, отриманими аналітичним і графічним методами.
,
За графіком залежності, побудованому в координатах lnK=f (1/T), визначимо предекспоненціальний множник:
...
