Обратимые реакции первого порядка

Некоторые р-ции протекают не до конца, а до некоторого состояния, наз. хим. равновесием. В этом случае по мере протек. р-ции скорость р-ции в прямом направлении уменьшается, а ск-ть обратной р-ции увеличивется. В состоянии равновесия ск-ти равны. Такие р-ции наз. обратимыми.

Пусть имеем А↔В. При τ=0, C₀^A; C₀^B. К моменту времени τ концентрация в-ва А стала равной С, а конц. в-ва В стала равной C₀^B +(C₀^A –С). Тогда суммарная ск-ть данной р-ции будет равняться: dC/dτ = K₁C – K₂(C₀^B + C₀^A –С) = (K₁+ K₂)(I – C). где I = K₂(C₀^B + C₀^A)/(K₁ + K₂)

В сост. равновесия I = C_P^A – равнов. к-ция компонента А. Тогда C_P^B = C₀^B + C₀^A – C_P^A

Проинтегр. ур-ние: ∫[C; C₀^A] dC/(I-C) = ∫[0;τ] (K₁+ K₂)dτ. Преобразовав и упростив, получим K = K₁/K₂. – константа ск-ти р-ции.

Гетерогенные реакции. Основные понятия. Законы Фика.

Гетерогенные р-ции – реакции, протекающие между в-вами, находящимися в раздичных фазах. Реакция идет на границе раздела фаз. Гетерогенный пр-сс включает в себя следующие стадии: 1) подвод реагирующих в-в к пов-ти раздела фаз. 2)сама хим. реакция 3)отвод продуктов р-ции из реакционной зоны.

Ск-ть гетерогенного пр-сса определяется отношением пов-ти раздела и объема реагирующих в-в. Пр-ссы передачи в 1-й и 3-й стадиях происходят за счет пр-сса диффузии. Различают внешнюю и внутреннюю диффузии. Внешняя дифф. – подвод компонентов из объема фазы к внешней по-ти раздела фаз (или отвод пр-тов р-ции).

Внутренняя – подвод исходных в-в через слой образовавшихся продуктов р-ции в реакционную зону.

Процессы диффузии описываются законами Фика. Первый з-н Фика определяет суммарный поток частиц, прошедший через пов-ть: П = – DS dCdx, где dCdx – градиент конй-ции в-ва, а D = k Δ²/τ – коэффициент диффузии. Второй з-н Фука описывает изменение конц-ции в пространстве и во времени: D(d²C/dx²) = dC/dt.