Параллельные реакции
Очень часто, особенно в органической химии, исходные вещества реагируют сразу по нескольким направлениям, причем в каждом – со своей скоростью. Например, при нитровании фенола получаются три изомера: орто-, мета-, и пара-. Или при разложении бертолетовой соли:
Рассмотрим простейший случай двух параллельных необратимых реакций первого порядка:
, где:
а – начальная концентрация вещества А,
х – количество вещества А, вступившего в реакцию к моменту времени τ,
х1 – количество вещества А, вступившего в реакцию по направлению 1,
х2 – количество вещества А, вступившего в реакцию по направлению 2.
х= х1+ х2 (1)
;
(2);
(3)
(4);
(5)
Уравнение (5) похоже на уравнение, полученное для необратимой реакции 1-го порядка.
Экспериментально определяя х для какого-то τ по уравнению (5), вычисляем сумму констант скоростей . Для вычисления каждой константы в отдельности необходимы дополнительные условия:
;
;
;
(6)
Отношение количеств исходного вещества, вступивших в реакцию в том и другом направлении, в течение всего процесса постоянно.
Используя уравнения (6) и (5), можно вычислить каждую из констант в отдельности. Рассмотрим случай двух параллельных необратимых реакций 2-го порядка.
, где: а и b – концентрации исходных веществ,
х – убыль концентрации одного из реагирующих веществ.
,
Аналогично полученному ранее для необратимой реакции 2-го порядка.
Смотрите также
Тепловой эффект химической реакции и его практическое применение
Тепловые
эффекты химических реакций необходимы для многих технических расчетов. Они
находят обширное применение во многих отраслях промышленности, а также в
военных разработках.
Целью
д ...
Активация алкенов и алкинов
...
Супрамолекулярная химия
Проанализировано развитие области науки, называемой
супрамолекулярной химией. Даны основные определения и понятия этой дисциплины.
В историческом контексте рассмотрены исследования, заложивш ...