порядок реакции
ПОРЯДОК РЕАКЦИИ по данному веществу
показатель степени при концентрации этого вещества в кинетич.. уравнении реакции. Согласно действующих масс закону, скорость у простой (одностадийной) реакции между веществами А и В типа nАА + nBB → продукты равна:
где uА-скорость расходования реагента А, СА и Св-концентрации реагентов А и В, k — константа скорости реакции, nА и nв-П.р. по реагентам А и В соотв., п = nА + nв-общий П. р. (nА и nв- частные П. р.). Для гомог. реакции П. р. по данному веществу представляет собой стехиометрич. коэф. этого вещества в уравнении реакции. Например, в реакции 2NO + Cl2 → 2NOC1 П. р. по NO равен 2, П. р. по Cl2 равен 1, а общий П. р. равен 3. Для простых реакций П. р. всегда целое число (1, 2 или 3).
Для сложных реакций П. р. редко совпадают с суммой стехиометрич. коэф., он м. б. числом переменным, дробным и даже отрицательным. Например, для параллельных реакций типа
продукты; продукты (k1 и k2- константы скорости для соответствующих стадий) суммарная скорость расходования А составляет uА = k1CА +и П. р. меняется по мере увеличения CА от 1 (uA — k1 CА) до 2 (uА =Для цепной реакции типа+ + D в условиях, когда k1CA скорость расходования А составляет, т. к. = (k1 CA/k3)1/2, тотак что nА = 3/2. Для мономолекулярного превращения А в присутствии В, образующего с А неактивный комплекс (А продукты; А + ВD), скорость реакции (К- константа равновесия). Если равновесие сдвинуто вправо (CDCA), П.р. по В равен -1.
Если зависимость скорости расходования исходного реагента или скорости накопления продукта сложной реакции от соответствующих концентраций не описывается степенной функцией, говорить о П. р. по данному реагенту (продукту) не имеет смысла. Например, скорость превращения субстрата S.
в присут. фермента Е составляет(KM-константа Михаэлиса) и зависит от начальнойконцентраций фермента в первой степени, а зависимость от концентрации субстрата Cs не степенная. Такая реакция имеет первый порядок по ферменту, говорить же о П. р. по субстрату не имеет смысла.
Существует ряд эмпирич. методов определения П. р. 1) Проводят серию опытов с переменной концентрацией реагента А, определяют начальную скорость его расходования uА и находят П. р. как отношение: nА = dln uA/dln CA. 2) Все реагенты, кроме А, берут в избытке, скорость расходования A ut измеряют в разные моменты времени t, П. р. находят как отношение: nА = dln ut/dln CA. 3) Измеряют время t1/p превращения А на 1/p-ю часть, когда все реагенты, кроме А, взяты в избытке. Это время не зависит от начальной концентрациивещества А, если nА = 1; оно обратно пропорционально при nА = 2 и обратно пропорционально при nА = 3. Так, для превращения на 50% t1/2 = k−1 ln 2 при nА = 1; tl/2 = (k)−1 при nА = 2 и t1/2 = 3/2k при nА = 3. Здесь k-константа скорости реакции, если в реакции участвует только один реагент А; если же А реагирует с В, то k равна константе скорости, умноженной на начальную концентрацию В. В общем случае для п −1 t1/p = k−1ln[p/(p-l)], a для n.1 t1/р={[p/p-1]n−1-— 1}∙(п — 1)k. 4) Следят за расходованием А и определяют П. р. по кинетич. кривой (см. кинетическое уравнение). Если nА = 1, то А расходуется по экспоненц. закону и uА = e−kt. Если я = 2, то кинетич. кривая описывается формулой: uА =(1 + 2kt)-2. По совпадению эксперим. данных с одной из этих формул определяют nА .
Если продукты реакции влияют на ее протекание, напр. при автокатализе, кинетич. уравнение становится приближенным. В этих случаях наиб. надежным является 1-й метод определения П. р. Общий П. р. можно определить любым из перечисл. методов, проводя реакцию со стехиометрич. смесью реагентов.
Лит. см. при ст. кинетика химическая.
Е. Т. Денисов
Значения в других словарях
- Порядок реакции — Понятие кинетики химической (См. Кинетика химическая). П. р. определяется как сумма показателей степеней n1 и n2 в уравнении , (1) выражающем зависимость скорости реакции r от концентраций [A1] и [А2] исходных веществ (k — константа скорости). Большая советская энциклопедия