Последовательные реакции - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Последовательные реакции. Доклад-сообщение содержит 13 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Последовательные реакции

Слайд 2

Описание слайда:

Последовательными называют реакции с промежуточными стадиями, когда продукт предыдущей стадии служит исходным веществом для последующей: Последовательными называют реакции с промежуточными стадиями, когда продукт предыдущей стадии служит исходным веществом для последующей: АВС Примером реакции может служить гидролиз эфиров двухосновных кислот щелочью, в частности гидролиз янтарноэтилового эфира гидроксидом натрия:

Слайд 3

Описание слайда:

Пусть в системе протекают две последовательные химические реакции: АВ и В т.е АВ Z. Пусть в системе протекают две последовательные химические реакции: АВ и В т.е АВ Z. В начальный момент времени [A]0 = a, [B]0 = 0, [Z]0 = 0. Требуется определить зависимость концентрации участников реакции от времени, другими словами, получить уравнения кинетических кривых для А, B и Z. Вещество А участвует (расходуется) только в первой реакции: (1) Вещество В образуется в первой реакции и расходуется во второй: (2) Вещество Z является продуктом второй реакции: (3) Уравнение материального баланса запишется в виде (4) Из трех дифференциальных уравнений (1-3) независимыми являются только два. Будем рассматривать уравнения (1) и (2), решение которых даст зависимости концентраций веществ А и В от времени. Зная эти концентрации, [Z] можно вычислить из уравнения материального баланса (4).

Слайд 4

Описание слайда:

Изменение концентрации вещества А описывается линейным однородным дифференциальным уравнением 1-го порядка (1). Изменение концентрации вещества А описывается линейным однородным дифференциальным уравнением 1-го порядка (1). Начальным условиям соответствует уравнение (5) : Поэтому, с учетом начального условия (5), можно написать следующее выражение для концентрации А: (6) С учетом (6), дифференциальное уравнение для В преобразуется в (7) Дифференциальное уравнение (7) является неоднородным. Будем решать его методом вариации постоянной. Для этого надо сначала найти решение соответствующего однородного уравнения: (8) (9) где G – постоянная, которая при решении обычных однородных уравнений определяется из начальных условий. В методе вариации постоянной принимается, что G является функцией времени, G=G(t).

Слайд 5

Описание слайда:

(10) (10) Функцию G(t) находят, подставляя выражение (10) в неоднородное уравнение (7): (11) Находя производную левой части (11) по правилу дифференцирования произведения функций, получаем (12) Сокращая одинаковые слагаемые в левой и правой частях (12) , получаем: (13) Если k2 ≠ k1, (14) (15)

Слайд 6

Описание слайда:

Подставляем полученное выражение (15) для G(t) в (10): Подставляем полученное выражение (15) для G(t) в (10): (16) Постоянную интегрирования в (16) определяем из начального условия [B] = 0 при t = 0 Получаем формулу зависимости концентрации В от времени: (17) С учетом уравнения материального баланса (4):

Слайд 7

Описание слайда:

Таким образом, зависимости концентраций от времени для участников последовательной реакции дается следующими выражениями: Таким образом, зависимости концентраций от времени для участников последовательной реакции дается следующими выражениями: (6) (17) (18) Если k2 = k1 = k, то решение находится следующим образом:

Слайд 8

Описание слайда:

Кинетические кривые участников последовательной реакции АВ Z. (k1 >k2)

Слайд 9

Описание слайда:

Рассмотрим приближенные выражения для концентрации промежуточного вещества В, которые получаются при условии, что константа скорости второй реакции больше константы первой. Если k2 > k1, то, начиная с некоторого момента времени Т, будет выполняться неравенство exp(–k1t) >> exp(–k2t). Поэтому в выражении (17) мы можем пренебречь слагаемым exp(–k2t) по сравнению exp(–k1t). Получим: Рассмотрим приближенные выражения для концентрации промежуточного вещества В, которые получаются при условии, что константа скорости второй реакции больше константы первой. Если k2 > k1, то, начиная с некоторого момента времени Т, будет выполняться неравенство exp(–k1t) >> exp(–k2t). Поэтому в выражении (17) мы можем пренебречь слагаемым exp(–k2t) по сравнению exp(–k1t). Получим: Так как [A] = a· exp(–k1t) имеем: (19) Если k2 >> k1, то в знаменателе (19) можно пренебречь k1 по сравнению с k2. Получим (20) Соотношения между концентрациями А и В, определяемые выражениями (19) и (20), называются переходным и вековым равновесиями соответственно.

Слайд 10

Описание слайда:

Слайд 11

Описание слайда:

Метод квазистационарных концентраций Применяется в случае, когда вещество В обладает высокой химической активностью. Как только вещество В образуется в реакции АВ , оно сразу же будет вступать в реакцию В и расходоваться. При этом скорость реакции образования вещества будет равна скорости расходования. Высокая химическая активность вещества В означает, что константы скорости реакций с его участием велики, т.е. k2 >> k1. Равенство нулю производной концентрации В по времени также приближенное, т.е. С учетом равенства говорят, что при k2 >> k1 концентрация В является квазистационарной (т.е. примерно стационарной, почти не зависящей от времени), а реакция протекает в квазистационарном режиме.

Слайд 12

Описание слайда:

Зависимость концентрации промежуточного вещества от времени.

Слайд 13

Описание слайда:

Метод квазистационарных концентраций Метод анализа кинетических схем, использующий условия равенства (приближенного) скоростей образования и расходования промежуточного вещества, называется методом квазистационарных концентраций. Исходя из кинетической схемы, для каждого химически активного промежуточного вещества записывают равенство скоростей образования и расходования. Или, что то же самое, записывают, чему равна производная концентрации промежуточного вещества по времени, и приравнивают это выражение к нулю. Получают систему алгебраических уравнений, путём решения которой выражают концентрации промежуточных веществ через концентрации исходных веществ и продуктов. Выражения концентрации промежуточных веществ подставляют в формулы для скоростей образования продуктов или расходования исходных веществ. В результате получают выражения этих скоростей, не содержащие концентраций промежуточных веществ.

Теги Последовательные реакции

Похожие презентации