Интегральные методы определения порядка химической реакции

[Настасия]

Реакция термического распада диоксана при 504 °С протекает по уравнению

C₄H₈O₂=2CO+H₂+C₂H₆

При начальной концентрации диоксана 1,066 * 10⁵ Па половина исходного вещества распадается за 13,9 мин, а при 0,533 * 10⁵ Па — за 19,0 мин. Определите порядок реакции.

За ранние спасибо за помощь!

[mypucm]

Это точно не первый порядок, так как период полупревращения в этом случае не зависит от концентрации. Далее, можно табличку посмотреть:

Концентрация падает ровно в 2 раза, а период полупревращения растет в 1.37 раз. При втором порядке было бы увеличение в 2 раза, при третьем - в 4. Похоже на некий нецелый порядок, несколько меньше второго, его можно даже прикинуть:

 

v = -dC/dt = k*Cⁿ

-dC/Cⁿ = k*dt

1/(n-1)*d(1/C^n-1) = k*dt

 

После интегрирования:

 

k = (1/C^n-1 - 1/C0^n-1)/[t*(n-1)]

 

Период полупревращения τ_1/2 будет, когда концентрация уменьшится в два раза:

 

τ_1/2 = 1/C₀^n-1*(2^n-1-1)/[k*(n-1)]

 

Теперь. Концентрация меняется в 2 раза, период растет в 1.37. Получаем:

 

2^n-1 = 1.37

n = 1.46

 

То есть примерно полуторный порядок.

 

Но, поскольку 1.37 - это почти 4/3, есть у меня нехорошее подозрение, что составитель на самом деле имел в виду третий порядок, и зря взял из формулы троечку (см. таблицу)

Изменено 23 Мая, 2013 в 01:01 пользователем mypucm