РЕАКЦИИ 1ГО ПОРЯДКА

Гомогенные реакции

К ним относятся мономолекулярные реакции, например реакции разложения молекул и реакции внутримолекулярных перегруппировок.

F2 = 2F

Те же кинетические уравнения применимы к процессам радиоактивного распада.                                                                                    (18)

Чтобы получить зависимость концентрации от времени, следует  проинтегрировать это уравнение, разделив переменные и взяв в качестве пределов C = C0 при t = 0  и при t = t:

                                                                                      (19)

Отсюда          или      .                                             (20 и 21)

Отсюда .                                                                                 (22)

Из уравнения (21) следует, что константа скорости реакции первого порядка имеет размерность [t-1] и, следовательно, ее численное значение не зависит от единиц, которыми измеряется концентрация.

Как следует из уравнения (22), концентрация экспоненциально уменьшается со временем, прошедшим с начала реакции (кривая 2 на рис.1).

Уравнение (20) может быть представлено в виде :

                                                                                                       (23)

Часто уравнение (20) используют в несколько иной форме; при этом вводят концентрацию x образовавшегося к моменту t продукта реакции и обозначают через a начальную концентрацию C0. В этом случае

                                                                                            (24)

Для характеристики реакции часто вместе с величиной константы скорости пользуются величиной времени полупревращения t1/2, т.е. времени в течение которого претерпевает превращение половина исходного вещества. Очевидно, для реакций первого порядка

                                                                                              (25)

не зависит от исходной концентрации. Отсюда вытекает следующее уравнение

                                                                                           (26)

Эти соотношения показывают, что k реакции 1-го порядка обратно пропорциональна периоду полураспада. (Используется для процессов р.а. распада).