Kimyoviykinetika va kataliz

4. Reaksiya tezligi doimiysini hisoblash
Тurli tartibli reaksiyalarning tezlik doimiylari ularga mos kinetik tenglamalarni integrallash orqali aniqlanadi.
Birinchi tartibli reaksiyaning kinetik tenglamasi quydagicha:
(50.1)
bunda c-t vaqt momentidagi modda konsentratsiyasi.
Agar moddaning dastlabki konsentarsiyasini bilan, t-vaqt oralig’idagi konsentarsiyaning o’zgarishini x bilan belgilasak, u holda . c ning bu qiymatini (50.1) tenglamaga qo’yib, quyidagi tenglamani olamiz:
(50.2)
(50.2)tenglamani integrallab
(50.3)
tenglamaga ega bo’lamiz. Тenglamadagi C integrallash doimiysini aniqlash uchun reaksiya boshidagi parametrlarning, ya’ni qiymatlarning (50.3) ga qo’yamiz. U holda CIn ekanligini topamiz. Yuqorida keltirilgan tenglamaga C ning qiymatini qo’yib, quyidagi formulani olamiz:
(50.4)
Bu formuladan birinchi tartibli tezlik doimiysining o’lchovi birligi c^-1 ekanligi kelib chiqadi. Ikkinchi tartibli reaksiya uchun kinetik tenglama quyidagicha bo’ladi:
(50.5)
bunda reaksiyaga kirishuvchi moddalarning dastlabki konsentratsiyalari. (50.5) tenglamani integrallab quyidagi tenglamani olamiz:
(50.6)
t0 va x0 bo’lganda integrallash doimiysi S ning bu qiymatini (50.6) tenglamaga qo’ysak,
(50.7)
agar reaksiyaga kirishuvchi moddalarning dastlabki konsentratsiyalari ( ) o’zaro teng bo’lmasa, u holda integrallashdan so’ng ikkinchi reaksiya doimiysi uchun quyidagi tenglamaga ega bo’lamiz:
(50.8)
Bu tenglamada k₂ uchun agar konsentratsiya mol/l da, vaqt sekundlarda ifodalansa, u holda bimolekulyar reaksiya tezligi doimiysi da o’lchanishi kelib chiqadi. Хuddi shu yo’l bilan uchinchi tartibli reaksiyalar tezlik doimiysi uchun tenglama hosil qilish mumkin.
Reaksiya tezligi va reaksiya tartibi tajribada quyidagicha aniqlanadi. Dastlabki konsentratsiyalari aniq bo’lgan reaksiyaga kirishuvchi moddalar aralashmasidan ma’lum vaqtdan keyin namuna olinib, uning tarkibidagi reaksiyaga kirishmagan moddalar konsentratsiyasi aniqlanadi. Olingan natijalar birinchi, ikkinchi va uchinchi tartibli reaksiya tezligi tenglamalariga qo’yilib bu doimiylardan qaysi biri o’zgarmas kattalik ekanligi aniqlanadi. Bu doimiy qiymati berilgan reaksiya tezligining doimiysi hisoblanadi. reaksiya tartibi va tezlik doimiysi to’g’risidagi bilimlar reaksiyani amalga oshirishning samarali vaqtini aniqlash imkonini beradi.