8.2.14 * Reakce II. řádu, neobvyklá závislost poločasu na počáteční koncentraci

U reakce druhého řádu A + B  →  produkty byla při 25 °C zjištěna rychlostní konstanta k = 0,001 s1 dm3/mol. Při určování poločasů (počáteční koncentrace cA0 byla udržována konstantní a rovna 2 mol/dm3) v závislosti na počáteční koncentraci látky B byly zjištěny hodnoty

cB0/(mol dm3) 2 1 0,5 0,1 0,05
τ1/2/s  500 405,5 373,1 351,5 349,0

(Uvedený poločas odpovídá době za kterou klesne počáteční koncentrace látky B na polovinu.) Tato doba se snižuje a pravděpodobně se blíží určité limitní hodnotě. Vysvětlete zjištěnou závislost τ1/2 = f(cB0) a určete limitní hodnotu τ1/2 pro cB0 → 0.

Výsledek

Pro cB0 → 0 platí τ1/2 = ln (2)/kI = 346,6 s, kde kI = kcA0 = 0,002 s1.

Postup

Při snižování koncentrace cB0 přechází reakce postupně na pseudomonomolekulární reakci I. řádu. Limitní hodnota poločasu odpovídá reakci I. řádu τ1/2 = ln (2)/kI, kde kI = kcA0.