Автокаталитические реакции
Введение Катализ- изменение скорости химической реакции при воздействии веществ (катализаторов), которые участвуют в реакции, но не входят в состав продуктов. Катализатор не находится в стехиометрических отношениях с продуктами и регенерируется после каждого цикла превращения реагентов в продукты. Он не смещает положения равновесия химической реакции и вблизи от равновесия ускоряет прямую и обратную реакции в равной степени. Автокатализом называется явление, когда каталитическое действие на реакцию оказывает какой-либо из её продуктов. Целью нашей работыявлялось изучение зависимости константы скорости k автокаталитической реакции окисления щавелевой кислоты перманганатом калия от температуры и определение энергии активации данной реакции.
ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР Автокаталитические реакции Автокаталитическая реакция - реакция, в которой один из её продуктов служит катализатором превращения исходных веществ. Для автокаталитической реакции характерно, что процесс идёт при возрастающей концентрации катализатора. В начальный период реакции, в период индукции, скорость реакции неизмеримо мала, затем она возрастает и лишь при достижении значительной степени превращения начинает падать в результате убыли концентрации исходных веществ. В результате кинетическая кривая для продукта реакции имеет S-образный вид (рис. 1), подобно кинетической кривой продукта двух последовательных реакций.
Рис. 1.Кинетическая кривая изменения оптической плотности продукта автокаталитической реакции
Чтобы процесс мог развиться по автокаталитическому пути, в системе с самого начала должен присутствовать продукт реакции. Он может быть специально внесён экспериментатором (начальная затравка) или образовываться без участия катализатора. В простейшем случае реакции первого порядка по А и В скорость образования продукта превращения равна (1) Обозначая через x прирост [B] в результате реакции, т. е. полагая x = [B] – [B]0, и учитывая, что прирост [B] равен убыли [A], получаем следующее выражение:
(2)
Уравнение такого же вида получается в случае, если никакой затравки в систему не вносится, но параллельно с автокаталитическим превращением идёт некаталитическое превращение А в В по реакции первого порядка. В этом случае (3) откуда (4) Интегрирование уравнения (2) дает (5) или в виде, разрешенном относительно х, (6) Если ввести безразмерные переменные , , то уравнение (6) примет вид
(7)
Если экспериментально получена кинетическая кривая автокаталитической реакции, следующей уравнению (2), то для вычисления константы скорости k пользуемся уравнениями (6 ,7).
Если [В]0 << [A]0, тогда соотношение (7) записываем в виде (8) Построив графически зависимость от t, по наклону полученной прямой линии можно определить k×[A]0 и k.
Популярное: Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (3271)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |