Определение порядка реакции

[4e6yPaTuHo]

Добрый день! Недавно встал вопрос с определением порядка реакции для системы CO2 - CaO. Собственно вопрос: можно ли его (порядок) определить исходя из рабочих кривых вида концентрация газа = функция времени процесса? Предположим, имея некоторый набор данных, можно апроксимировать полученные значения некторой кривой. Далее дифференцируя полученное уравнение находим зависимость для -dC/dt=f(t), которая как известно равна KC^n, где n-искомый порядок. Будет ли правомерным определение порядка по двум точкам (Снач; tнач=0сек) и (Cкон; tкон) с поледующим усреднением? И ещё: каков физический смысл порядка реакции "порядка" 0,1-0,3? Практически не зависит от концетрации газа? А отрицательного порядка реакции?

Благодарю за внимание

[amik]

- по двум точкам некорректно;
- порядок 0,1-0,3 это скорее всего неправильная мат.модель или некорректно обработанные экспериментальные данные для столь простой системы, как разложение CaCO3.
При условии затрудненного удаления CO2 система уходит в равновесие и аппроксимировать кинетику можно вообще любым уравнением по выбору экспериментатора

[stallker]

Синтез или разложение?

[avor]

Не надо тут никакой порядок реакции определять - это глупо у него не будет никакого физического и химического смысла, а для расчетов кинетическое уравнение можно табличкой задать. И так очевидно, что реакция гетерофазная и реакция будет первого порядка по газу. А ж...па с порядками у вас из-за того, что у вас по сути реакция еще и топохимическая потому что из тв. вещества оксида - образуется опять твердое вещество карбонат.В результате у вас макроскорость лимитируется диффузией газа сквозь пористую поверхность, на которую накладывается увеличение толщины слоя продукта(инертной пористой стенки) в ходе реакции.

[4e6yPaTuHo]

Спасибо за ответы, товарищи! В двух словах, эксперимент проводили следующим образом: небольшое кол-во оксида кальция помещали в емкость, в которую затем подавали уг из расчета 10 кратного избытка, чтобы исключить влияние снижения концентрации газа на скорость реакции. Собственно, дальше лишь фиксировали падение давления в процессе поглощения уг... Avor, а что если оксид представляет из себя мелкодисперную пыль? Ведь в таком случае внешний инертный слой продукта реакции может быть достаточно мал и скорость процесса будет лимитироваться хр?

[MONSTA]

С гетерогенными реакциями все очень сложно. Не надо заранее говорить, что там первый порядок по газу. Может быть и нулевой: в случае, если все лимитируется реакцией адсорбированного на поверхности газа, и степень адсорбции дошла до монослойной. Там дальше как ни повышай концентрацию (давление) газа, все равно выше головы не прыгнешь: ему адсорбироваться негде, вся поверхность занята. Так что порядок реакции около 0,1-0,3 на практике возможен, если все определяется реакцией адсорбата, и мы приблизились к монослойному заполнению им поверхности. Отрицательный порядок реакции означает ингибирование (на практике чаще всего неким промежуточным продуктом), в Вашем случае это трудно себе представить.

[MONSTA]

Да, еще одну вещь не учел: мы гарантированно имеем фазовый переход! Из оксида кальция получаем мел. Образование новой фазы, ее кристаллизация - это процесс с очень большой энергией активации. Так что скорость процесса может определяться скоростью роста новой фазы. Она мала, ее сложно разогнать обычными методами, поэтому влияние углекислого газа сказывается весьма незначительно, что и отражают экспериментальные порядки реакции.