Методы определения общего порядка реакции.

Заключительные замечания

Физиологи и психологи научились определять количество информации, которое человек может воспринимать при помощи органов чувств, удерживать в памяти и подвергать обработке. Информацию можно представлять в различных формах: звуковой, знаковой и др. рассмотренный выше способ определения количества информации, получаемое в сообщениях, которые уменьшают неопределенность наших знаний, рассматривает информацию с позиции ее содержания, новизны и понятности для человека. С этой точки зрения в опыте по бросанию кубика одинаковое количество информации содержится в сообщениях "два", "вверх выпала грань, на которой две точки" и в зрительном образе упавшего кубика.

При передаче и хранении информации с помощью различных технических устройств информацию следует рассматривать как последовательность знаков (цифр, букв, кодов цветов точек изображения), не рассматривая ее содержание.

Считая, что алфавит (набор символов знаковой системы) - это событие, то появление одного из символов в сообщении можно рассматривать как одно из состояний события. Если появление символов равновероятно, то можно рассчитать, сколько бит информации несет каждый символ. Информационная емкость знаков определяется их количеством в алфавите. Чем из большего количества символов состоит алфавит, тем большее количество информации несет один знак. Полное число символов алфавита принято называть мощностью алфавита.

Молекулы ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты) состоят из четырех различных составляющих (нуклеотидов), которые образуют генетический алфавит. Информационная емкость знака этого алфавита составляет:

4 = 2^I, т.е. I = 2 бит.

Каждая буква русского алфавита (если считать, несет информацию 5 бит (32 = 2^I).

При таком подходе в результате сообщения о результате бросания кубика, получим различное количество информации, Чтобы его подсчитать, нужно умножить количество символов на количество информации, которое несет один символ.

Количество информации, которое содержит сообщение, закодированное с помощью знаковой системы, равно количеству информации, которое несет один знак, умноженному на число знаков в сообщении.

При определении общего порядка реакции концентрации реагирующих веществ должны быть в эквивалентном соотношении (1:1).

Метод подстановки.

Заключается в определении, которое уравнения кинетики реакции (нулевого, первого или третьего порядка) при подстановке в него экспериментальных данных дает при решении постоянное значение константы скорости в пределах случайной ошибки. Именно это уравнение и определяет порядок исследуемой реакции.

Реакции нулевого порядка:

Реакции первого порядка:

t₁:

t₂:

t₃:

. .

. .

. .

Если k₁ k₂ k₃ …. k_n, то исследуемая реакция является реакцией первого порядка.

Реакции второго порядка (a=b):

или

Реакции n-го порядка (n=2,3,4…):

или

Графический метод.

Заключается в построении графика, выражающего зависимость различных функций концентрации от времени и определении, для которой из них наблюдается прямолинейная зависимость, именно эти функции и определять порядок реакции.

Реакции нулевого порядка:

tgα=k=b₁

Реакции первого порядка:

или

tgα=k=b₁

Реакции второго порядка (вывод аналогичный):

tgα=k

Для реакции n-го порядка (вывод аналогичный):

tgα=(n-1)k

За периодом полураспада.

Основан на определении промежутка времени, в течение которого концентрации (или количества) исходных веществ уменьшаются ровно в два раза.

Реакции нулевого порядка:

Реакции первого порядка:

, то есть не зависит от концентрации С₀

Реакции второго порядка:

Реакции n-го (ІІ, III и т.д.) порядка:

.

Прологарифмируем это выражение:

или

Построим зависимость от (в виде прямой типа ):

Отрезок, который отсекает на оси Oy, равен , тангенс угла наклона прямой равен

.

Порядок реакции можно определить не только за , но и за временем превращения любой доли исходного вещества (и т.д.). Эти выражения представлены для различных реакций в литературе.