Методы определения порядка реакции

Для определения частных порядков реакции используется метод избыточных концентраций. Он заключается в том, что реакция проводится в условиях, когда концентрация одного из реагентов много меньше концентрации другого (других), и скорость реакции зависит от концентрации только этого реагента. Порядок реакции по данному веществу определяется одним из перечисленных ниже методов.

Графический метод заключается в построении графика зависимости концентрации реагента от времени. Например, для 1-ого и 2-ого порядков эти зависимости определяются уравнениями (2.1.13) и (2.1.15), а также представлены на рисунках 2.1.3 и 2.1.4. Для определения порядка реакции надо построить графики этих зависимостей на основании опытных данных, и лишь одна из них будет являться прямой линией. Если, например, график, построенный по опытным данным, оказался прямолинейным в координатах lnC=f (C), то частный порядок реакции по данному веществу равен единице.

Метод подбора кинетического уравнения заключается в изучении зависимости концентрации вещества от времени, подсчета скоростей реакций и подстановке экспериментальных данных в кинетические уравнения различных порядков. Подставляя значения концентрации реагента в разные моменты времени в уравнения (2.1.5-2.1.8), вычисляют значения константы скорости. Частный порядок реакции по данному веществу равен порядку того кинетического уравнения, для которого величина константы скорости остаётся постоянной во времени.

Метод определения времени полупревращения заключается в определении _1/2 для нескольких начальных концентраций. Как видно из выражений (2.1.14, 2.1.16), для реакции первого порядка время полупревращения не зависит от C₀, для реакции второго порядка – обратно пропорционально C_0. По характеру зависимости _1/2 от C₀ нетрудно сделать вывод о порядке реакции по данному веществу. Данный метод, в отличие от описанных выше, применим и для определения дробных порядков.