4. ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΙΝΗΤΙΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ Περιεχόμενα : Ανάλυση κινητικών δεδομένων αντιδράσεων Αντίδραση 1ης τάξης Απροϊόντα Αντίδραση 2ης τάξης Α+Βπροϊόντα Αντίδραση 2ης τάξης 2Απροϊόντα Αντιδράσεις 1ης τάξης αντιστρεπτές Αντιδράσεις 2ης τάξης αντιστρεπτές Αντιδραστήρας μεταβλητού όγκου (n=0, 1, 2) Εμπειρικές εξισώσεις ταχύτητας νιοστού βαθμού Αντιδράσεις αναντίστρεπτες σε σειρά Αντιδράσεις αναντίστρεπτες παράλληλα

ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΙΝΗΤΙΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΩΝ f (C) = f (CA) γιατί οι συγκεντρώσεις των συστατικών εκφράζονται συναρτήσει του CA

ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΙΝΗΤΙΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ Α) Σε συστήματα σταθερού όγκου (i) (ii) Β) Σε συστήματα μεταβλητού όγκου I I Δηλαδή η γραφική παράσταση της I vs t είναι ευθεία γραμμή

ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ 1ης ΤΑΞΗΣ Α  προϊόντα V=ct -ln(1-xA) ή –ln(CA/CAo) t Κλίση k Έλεγχος αντίδρασης για 1ης τάξης κινητική εξίσωση

ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ 2ης ΤΑΞΗΣ: Α +B προϊόντα V=ct Αντιδρούν σε ίσες ποσότητες

ΑΝΤΙΔΡΑΣΗ 2ης ΤΑΞΗΣ: 2Α  προϊόντα V=ct -ln[(M-xA)/M*(1-xA)] t Κλίση (CBO-CAO)*k A+B  R με CAo≠CBo t ln(CB/CA) Κλίση (CBO-CAO)*k ln(CBO/CAO)=lnM A+B  R με CAo=CBo t 1/CA Κλίση k 1/CBO t xA/(1-xA) Κλίση CAO*k εμπειρικές

ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ 1ΗΣ ΤΑΞΗΣ ΑΝΤΙΣΤΡΕΠΤΕΣ για ομογενή συστήματα ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ 1ΗΣ ΤΑΞΗΣ ΑΝΤΙΣΤΡΕΠΤΕΣ για ομογενή συστήματα Α ↔ R kc = k = σταθερά ισορροπίας Μ = CRO / CAO k1 k2

ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ 2ΗΣ ΤΑΞΗΣ ΑΝΤΙΣΤΡΕΠΤΕΣ για ομογενή συστήματα ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ 2ΗΣ ΤΑΞΗΣ ΑΝΤΙΣΤΡΕΠΤΕΣ για ομογενή συστήματα Α + B ↔ R + S k1 k2 2Α ↔ R + S Α + B ↔ 2R 2Α ↔ 2R

ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΑΣ ΜΕΤΑΒΛΗΤΟΥ ΟΓΚΟΥ 1. Αντιδράσεις μηδενικής τάξης Ομογενή συστήματα ln(V/Vo) ή ln(1+εA*xA) Κλίση = k*εΑ/CAO εΑ>0 εΑ<0

ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΑΣ ΜΕΤΑΒΛΗΤΟΥ ΟΓΚΟΥ 1. Αντιδράσεις πρώτης τάξης Ομογενή συστήματα ln(V/Vo) ή ln(1+εA*xA) Κλίση = k*εΑ/CAo t

ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΑΣ ΜΕΤΑΒΛΗΤΟΥ ΟΓΚΟΥ 3. Αντιδράσεις δεύτερης τάξης Ομογενή συστήματα 2Α προϊόντα Α+Β προϊόντα CAo=CBo

ΕΜΠΕΙΡΙΚΕΣ ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ νι-οστού βαθμού Όταν ο μηχανισμός μιας αντίδρασης δεν είναι γνωστός τότε προσπαθούμε να προσαρμόσουμε στα δεδομένα μία εξίσωση της μορφής: Επειδή η τιμή του n δεν προσδιορίζεται από την παραπάνω εξίσωση, χρησιμοποιούμε τη μέθοδο δοκιμής και σφάλματος. Δηλαδή, επιλέγουμε μία τιμή για το n και υπολογίζουμε το k. Η τιμή του n που ελαχιστοποιεί τη διασπορά του k είναι η ζητούμενη.

ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΑΝΑΝΤΙΣΤΡΕΠΤΕΣ ΣΕ ΣΕΙΡΑ CR CA CAo CS C t topt

ΑΝΤΙΔΡΑΣΕΙΣ ΑΝΑΝΤΙΣΤΡΕΠΤΕΣ ΠΑΡΑΛΛΗΛΑ Ο προσδιορισμός της συγκέντρωσης ενός μόνο συστατικού CA, CR, CS, στο σύστημα, δεν οδηγεί στον προσδιορισμό των k1, k2. Πρέπει να είναι γνωστή η εξέλιξη της συγκέντρωσης τουλάχιστων δύο συστατικών. Σημειώνεται ότι ισχύει CA+ CR+ CS=ct -ln(CA/CAo) Κλίση = k1+k2 t CR Κλίση = k1/k2 t CRo CSo