Нахождение порядка реакции

[Ulyana1209]

Помогите, пожалуйста с решением задачи.

Изучалась реакция между пропионовым альдегидом и синильной кислотой в водном растворе при 25 С. В одном из опытов в различные моменты времени были получены следующие концентрации:

время, мин 2,78 5,33 8,17 15,23 19,80 бесконечность

HCN, моль/л 0,0990 0,0906 0,0830 0,0706 0,0653 0,0424

С ₃ H₇CH O, моль/л 0,0566 0,0482 0,0406 0,0282 0,0229 0,0000

Каков порядок реакции и чему равно значение константы скорости k?

Изменено 31 Марта, 2013 в 01:43 пользователем Ulyana1209

[mypucm]

Ecли сравнить начальные и конечные концентрации, то видно, что стехиометрия реакции 1:1, так что есть основания подозревать второй порядок. Сейчас попытаюсь покрутить, может, что и получится.

[mypucm]

Подгоняем данные под какую-нибудь гладкую зависимость. Скажем:

 

[C₄H₈O] = С₀*ехр(-х*t) + const

 

Не важно, что смутно напоминает совсем не ту кинетику. Зато при С₀ = 0.056258, х = 0.080935 и const = 0.011652 дает хорошее соответствие по точкам. Из этой зависимости находим скорость реакции:

 

d[C₄H₈O]/dt = -х*С₀*ехр(-х*t) - это чисто по математике, а никак не по химическому смыслу.

 

Далее считаем колонку скоростей, делим каждое значение на концентрации реагентов, и получаем константы, достаточно близкие для любого времени (у меня прыгали от 0.613 до 0.698). А потом их усреднить надо.

[Ulyana1209]

Подгоняем данные под какую-нибудь гладкую зависимость. Скажем:

 

[C₄H₈O] = С₀*ехр(-х*t) + const

 

Не важно, что смутно напоминает совсем не ту кинетику. Зато при С₀ = 0.056258, х = 0.080935 и const = 0.011652 дает хорошее соответствие по точкам. Из этой зависимости находим скорость реакции:

 

d[C₄H₈O]/dt = -х*С₀*ехр(-х*t) - это чисто по математике, а никак не по химическому смыслу.

 

Далее считаем колонку скоростей, делим каждое значение на концентрации реагентов, и получаем константы, достаточно близкие для любого времени (у меня прыгали от 0.613 до 0.698). А потом их усреднить надо.

Спасибо. Не очень поняла правда с зависимостями. А ответ в этой задаче: второй порядок и 0,676л/(моль*мин). А не могли бы вы написать, как посчитали хотя бы одну константу скорости? Просто тут конц обоих веществ и я не могу разобраться.

Изменено 2 Апреля, 2013 в 00:36 пользователем Ulyana1209

[mypucm]

Смысл примерно такой. Нам надо знать скорость реакции, т.е. найти производную от концентрации реагента по времени. А численное дифференцирование - штука достаточно неточная. Чтобы получить данные поточнее, можно подогнать под исходные данные некую легко дифференцируемую зависимость. Это может быть полином, экспонента, что угодно. Подбираются параметры этой зависимости, а потом она дифференцируется в каждой точке, для которой есть данные. И мы получаем некоторые более-менее разумные значения скорости реакции. А поскольку

 

d[C₄H₈O]/dt = -k*[C₄H₈O]*[HCN],

 

нужно просто поделить это значение скорости на концентрации веществ, и получится константа.

[Ulyana1209]

Смысл примерно такой. Нам надо знать скорость реакции, т.е. найти производную от концентрации реагента по времени. А численное дифференцирование - штука достаточно неточная. Чтобы получить данные поточнее, можно подогнать под исходные данные некую легко дифференцируемую зависимость. Это может быть полином, экспонента, что угодно. Подбираются параметры этой зависимости, а потом она дифференцируется в каждой точке, для которой есть данные. И мы получаем некоторые более-менее разумные значения скорости реакции. А поскольку

 

d[C₄H₈O]/dt = -k*[C₄H₈O]*[HCN],

 

нужно просто поделить это значение скорости на концентрации веществ, и получится константа.

Спасибо, постараюсь разобраться.

[lainer92]

Я анологичную задачу решил по этой формуле:

 

k=(ln(C₁*C₀₂)/(C₂*C₀₁))/t*(C₀₁-C₀₂)

Изменено 12 Апреля, 2013 в 14:19 пользователем lainer92

[Ulyana1209]

Я анологичную задачу решил по этой формуле:

 

k=(ln(C₁*C₀₂)/(C₂*C₀₁))/t*(C₀₁-C₀₂)

А что в этой формуле C ₁ , C ₂ ,C ₀₁ ,C₀₂ ?

[lainer92]

А что в этой формуле C ₁ , C ₂ ,C ₀₁ ,C₀₂ ?

C₁=концентрация HCN _, C₂=концентрация С ₃ H₇CH O, C₀₁ =начальная концентрация HCN, C₀₂ =начальная концентрация С ₃ H₇CH O .Кстати, моя задача была точь в точь такая же, но были указаны начальные концентрации C₀₁ =0.1, C₀₁ =0.06

[Ulyana1209]

C₁=концентрация HCN _, C₂=концентрация С ₃ H₇CH O, C₀₁ =начальная концентрация HCN, C₀₂ =начальная концентрация С ₃ H₇CH O .Кстати, моя задача была точь в точь такая же, но были указаны начальные концентрации C₀₁ =0.1, C₀₁ =0.06

У меня, к сожалению, нет начальных концентраций :( А вы свой ответ случайно не помните?