Застосування принципу квазістаціонарних концентрацій до О‡ CH 3 і О‡ CH 2 SOCH 3 дозволяє написати
d [О‡ CH 3 ]
(2) --- = ОҐ 1 - П… 2 + П… 3 - П… 4 = 0
dt
(3) d [О‡ CH 2 SOCH 3 ]
------ = ОҐ 2 - П… 3 - П… 4 = 0
dt
шляхом додавання (2) і (3) знаходимо, що П… 1 = 2П… 4 , тобто
k 1 [CH 3 SOCH 3 ]
[О‡ CH 2 SOCH 3 ] = ------- (4)
2к 4 [О‡ CH 3 ]
Згідно рівнянням (3) з урахуванням умов завдання,
υ 2 = υ 3 + υ 4 ≈ υ 3 (5)
на підставі запропонованого механізму процесу, враховуючи (4), отримаємо
k 1 [CH 3 SOCH 3 ]
k 2 [О‡ CH 3 ] [CH 3 SOCH 3 ] = k 3 -------
або 2k 4 [О‡ CH 3 ]
k 1 k 3 [CH 3 SOCH 3 ]
k 2 [О‡ CH 3 ] 2 [CH 3 SOCH 3 ] = --------- - p> 2 k 4
В
Звідки витягаємо [О‡ CH 3 ]
k 1 k 3
[О‡ CH 3 ] = (----) ВЅ (6)
2k 2 k 4
Підстановка виразу (6) у формулу (1) дозволяє отримати дані рівняння для швидкості утворення метану
k 1 k 2 k 3
П… = П… 2 = (----) ВЅ [CH 3 SOCH 3 ] (7)
2 k 4
Яке має перший порядок по вихідного речовині, що відповідає дослідним даним.
Висловимо тепер дослідну константу швидкості через k i
E a k 1 k 2 k 3
k оп = А exp [---] = (---) ВЅ (8)
RT 2 k 4
Враховуючи, що кожну константу швидкості елементарної стадії можна виразити аналогічним чином
E a
k i = А i , exp [---] (9)
RT
Шляхом нескладних операцій з виразами (8) і (9) отримуємо (використовується стандартний прийом: послідовне логарифмуванню і диференціювання по температурі зазначених рівнянь)
Е а = ВЅ (Е 1 + Е 2 + Е 3 - Е 4 ) = ВЅ (16 + 4,8 + 2,4) = 11,6 кДж О‡ моль -1 (10)
Розраховане значення енергії активації пр...
