8.3 Metody určování řádů reakcí a rychlostních konstant
V této části se seznámíme s postupy jak určit hodnoty k, α, β... v rychlostní rovnici (8.8) eventuálně v integrovaných vztazích (8.14) až (8.21).
Integrální metoda. Vycházíme ze znalosti koncentrací
látek na čase a z integrovaných vztahů (8.14) až
(8.21). Přitom zkusmo hledáme řád reakce n tak, aby
vypočtené rychlostní konstanty měly v rámci experimentálních chyb,
stejnou hodnotu. Viz příklad 8.3.1.
Diferenciální metoda. V tomto
případě vycházíme z hodnot reakční rychlosti v závislosti na
koncentraci reagujících látek. Po zlogaritmování vztahu
(8.19), můžeme rychlostní konstantu a řády reakcí vůči
jednotlivým složkám určovat metodou nejmenších čtverců. Nevýhodou
této metody je problematické určování rychlosti reakce (např.
podle (8.7). Postup ilustruje příklad 8.3.7.
V případě dvou údajů o reakční rychlosti je možno řád u reakce (8.12) určit ze vztahu
kde cA,2 a cA,1 jsou koncentrace látky A při nichž byly určeny rychlosti reakce r2 a r1.
Metoda poločasů. Při této metodě vycházíme ze vztahů
které plynou z (8.18).
Ostwaldova izolační metoda. Podle Ostwaldovy izolační metody postupujeme
při určování řádu např. vůči složce A tak, že koncentrace zbývajících složek
dostatečně zvýšíme na takovou hodnotu, že jejich koncentraci můžeme považovat
za neměnnou. V takovém případě rychlost reakce závisí pouze na koncentraci
složky A. Řád vůči této složce, tj. také v tomto případě celkový řád reakce,
určíme
některou z předcházejících metod. Po určení řádu vůči složce
A přejdeme k vyšetření vlivu koncentrace složky B, atd.
Příklady:
8.3.1 Integrální metoda určení řádu a rychlostní konstanty ( )8.3.2 Integrální metoda určení řádu a rychlostní konstanty II ( )
8.3.3 Řád reakce integrální metodou ( )
8.3.4 Integrální metoda u reakce v plynné fázi ( )
8.3.5 Integrální metoda u reakce třetího řádu ( )
8.3.6 Jednoduchá aplikace integrální metody ( )
8.3.7 Aplikace diferenciální metody ( )
8.3.8 Reakce I. řádu, výpočet rychlostní konstanty z rychlosti reakce ( )
8.3.9 Řád reakce diferenciální metodou ( )
8.3.10 Diferenciální metoda aplikovaná na určení řádu vůči jednotlivým složkám ( )