_d C= k (3-6)d t
如某些光化学反应,表面催化反应,电解反应等。它们的反应速率常数与反应物浓度无关,而分别与光的强度、催化剂表面状态及通过的电量有关。这是一类特殊的反应。
4. 可逆反应
可逆反应是常见的一种复杂反应,两个方向相反的反应同时进行。对于正方向的反应和反方向的反应,质量作用定律都适用。例如乙酸和乙醇发生的酯化反应: CH3COOH + C2H5OHk2CH3COOC2H5 + H2O
若乙酸和乙醇的最初浓度各为CA及CB,经过t时间后,生成物乙酸乙酯及水的浓度为x,则该瞬间乙酸的浓度为(CA-x),乙醇的浓度为(CB-x)。按照质量作用定律,在该瞬间:
正反应速率 = k1 [CA-x] [CB-x]
逆反应速率 = k2 x2
两速度之差,便是总的反应速率。
d x= k1 [CA - x] [CB- x] - k2 x2 (3-7)d t
可逆反应的特点是正反应速率随时间逐渐减小,逆反应速率随时间逐渐增大,直到两个反应速率相等,反应物和生成物浓度不再随时间而发生变化。对这类反应,可以用移动平衡的办法(除去生成物或加入大量的某一反应物)来破坏平衡,以利于正反应的进行,即设法改变某一物料的浓度来控制反应速率。例如酯化反应,可采用边反应边蒸馏的办法,使酯化生成的水,与乙醇和乙酸乙酯形成三元恒沸液(9.0%H2O,8.4%C2H5OH,82.6%CH3COOC2H5)蒸出,从而移动化学平衡,提高反应收率。
利用影响化学平衡移动的因素,可以使正逆反应趋势相差不大的可逆平衡向着有利的方向移动。对正逆反应趋势相差很大的可逆平衡,也可以利用化学平衡的原理,使可逆反应中处于次要地位的反应上升为主要地位。如用氢氧化钠与乙醇反应来制备乙醇钠,乍看起来是不可能的,但是,既然乙醇钠的水解反应存在着可逆平衡,就有利用价值。
C2H5ONa + H2OC2H5OH + NaOH
尽管在上述平衡混合物中,主要是氢氧化钠和乙醇,乙醇钠的量极少;也就是说,在这
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