Reacții simple

Cinetica formala a reactiilor simple.

Tipuri de reactii simple

In cinetica formala reactiile simple sunt tratate prin considerarea functiilor ce exprima dependenta viteza de reactie de variabilele sale de stare v = f ( T, compozitie ), urmate de integrare ecuatiile de viteza .

Reactii de ordinul I

Acest tip de reactia decurge dupa o schema generala de tipul :

A-> Produsi.

Exemplificarile sunt regasite in reactii cum ar fi descompunerile termice sau reactiile de izomerizare, unele reactii radioactive, etc

Viteza de reactie va fi :

-dcA/ dt = kcA

dx/dt-k(a-x)

Exemplificarile reactiilor de ordinal I :

In faza gazoaza :

C2H5Cl - > C2H4 + HCl.

CH3CHCl2 - > CH3 =CH2 + HCl

Ciclopropan -> CH3-CH=CH2.

Ciclobutan - > 2CH2CH4.

In solutii la temperature obisnuita :

CH3COOC2H5 + H2O -> CH3COOH + C2H5OH.

Zaharoza + H2O -> glucoza + fructoza

2H2O2 -> 2H2O + O2.

In faza solida in sisteme eterogene :

ZnCO3 - > ZnO + CO2

2HI - > H2 + I2.

Reactii tipice de ordinul I

Sunt nu numai reactiile monomoleculare de descompunere termica dar si proesele de dezintegrare radioactive spontanta, difuzia pasiva a medicamentelor prin membrane biologice, procesele de absorbtie si de eleminare a medicamentelor din organism, unele procese catalitice care decurg practice cu degenerare de ordin, reactile de izomerizare ( izomerizare cis-trans, racemizarea, tautomerizarea ) inversia zaharului.

Constanta cinetica in reactiile de ordinul I are expresia :

k1= 1/t * ln a/ (a-x)

Reactii de ordinul II.

Reactiile de ordinul 2 sunt reactii in care viteza de reactie este proportional cu produsul concentratiilor a doi reactanti diferiti sau cu patratul concentratiei unui singur reactant conform schemelor :

A + B -> produsi.

2A -> produsi.

Sa analizam cinetic prima schema . Consideram ca a si b sunt concentratiile initiale ale reactantiilor A si B la timpul t=0 , iar x este conversia pana la timpul t. Pentru simplificarea calculelor presupunem ca procesul chimic respecta stoechiometria 1A : 1B in tot timpul reactiei

Viteza de reactie va fi :

V= dx/dt= k2(a-x)(b-x);

Cand la t=0 separand variabilele se obtine :

dx/(a-x)(b-x) = k2dt.