166389 (625002), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Для наилучшей обработки полученной модели проведем преобразование вида функции, т. к. зависимость скорости реакции от времени постоянна и для первых 3 опытов равна 0,0056. Скорость реакции получилась константа в результате дифференцирования по времени функции зависимости концентрации продукта реакции (хлорбензола) от времени.
1/С1= k•Ck/R
№ опыта
| 1 | 2 | 3 | матрицаХ | 1 | 2 | 3 | ||
| C1 | С1 | С1 | C1сред | Ск/R | 1/C1 | 1/C1 | 1/C1 | 1/C1сред |
Продолжение.
| 5,925 | 5,927 | 5,928 | 5,9267 | 17,8571 | 0,1732 | 0,1720 | 0,1720 | 0,1724 |
| 5,86 | 5,853 | 5,859 | 5,8573 | 17,8571 | 0,1761 | 0,1766 | 0,1768 | 0,1765 |
| 5,79 | 5,778 | 5,784 | 5,7840 | 17,8571 | 0,1727 | 0,1731 | 0,1729 | 0,1729 |
| 5,731 | 5,711 | 5,726 | 5,7227 | 17,8571 | 0,1745 | 0,1751 | 0,1746 | 0,1747 |
| 5,643 | 5,667 | 5,638 | 5,6493 | 17,8571 | 0,1772 | 0,1765 | 0,1774 | 0,1770 |
| 5,57 | 5,566 | 5,574 | 5,5700 | 17,8571 | 0,1795 | 0,1797 | 0,1794 | 0,1795 |
| 5,469 | 5,455 | 5,46 | 5,4613 | 17,8571 | 0,1809 | 0,1807 | 0,1813 | 0,1810 |
| 5,344 | 5,308 | 5,324 | 5,3253 | 17,8571 | 0,1813 | 0,1816 | 0,1817 | 0,1815 |
Обозначим Ck/R = Х, 1/С1 = У. Вычисления проводим, как описано выше.
Ковариационная матрица:
| (XтX) - 1 |
| 0,000392 |
Полученная матрица коэффициента содержит 1 ячейку, где В= 0,0099.Т. е. значение константы скорости получили равным 0,0099 [л/(моль•ч)].
где k= 0,01 [л/(моль•ч)].
Статистическую обработку проводят по воспроизводимым опытам.
Значение дисперсии воспроизводимости Sвоспр= 1,41907∙10-7
Значение дисперсии неадекватности Sнеад= 3,14∙10-9;
Значение остаточной дисперсии Sост= 1,87∙10-9.
Критерий Фишера F= 3,1; табличное значение Ft= 3,2 для f1= 7, f2= 16. F Предварительно считают дисперсию для каждого отдельного опыта: Su2= (∑(yui-yсред) 2) /f, где f2 = l-1 – число степеней свободы дисперсии воспроизводимости с учетом того, что 1 степень свободы потрачена на вычисление среднего значения; l – число повторяющихся воспроизводимых опытов. Среднее значение дисперсии воспроизводимости по всем опытам: Sy2= ∑ Su2/n, где n – число последовательных опытов. В нашем случае l= 3, n= 8. S2неад= l∙(∑(yuрасч - yсред) 2) /(n-m) где m – число коэффициентов модели. n-m = f1 – число степеней свободы дисперсии неадекватности. F = S2неад / Sy2 Значение критерия Фишера расчетное сравнивают с табличным значением для соответствующих f1 и f2. Если F Производят оценку точности определения коэффициентов и анализ их значимости. Дисперсия коэффициентов: Sbj2= Cji Sy2 где Сji – диагональные элементы ковариационной матрицы. Критерий Стьюдента: tj = |bj| / √ Sbj2 Полученное значение критерия сравнивают с некоторым критическим значением, которое находят по таблице для числа степеней свободы f2. Если tj больше критического, то соответствующий коэффициент незначим и может быть исключен из уравнения. После исключения какого-то коэффициента анализ адекватности повторяют. Soc2= (∑∑(yui – ycp) 2) / (nl – m) Допустим, что реализуется следующий механизм нуклеофильного замещения SN2: Cl2 + FeCl3 → FeCl4 - + Cl+, k1 C6H6 + Cl+ → C6H5Cl + H+, k2 H+ + FeCl4-↔ FeCl3 + HCl, k3 Кинетическое уравнение для механизма SN2 выглядит следующим образом: R = d [C6H5Cl] / dt = k2 [C6H6] [Cl+], Скорость реакции по SN2 зависит от концентрации начального субстрата и нуклеофила. В качестве нуклеофила выступает частица Cl+.Т. к. концентрация хлора поддерживается постоянной, то ограничивающим фактором для количества образованной частицы Cl+ будет концентрация катализатора.Т. е. частиц Cl+ не может образоваться больше, чем присутствует в системе катализатора.Т. к. катализатор не образуется и не расходуется в системе, то в кинетическое уравнение войдет его суммарная концентрация. Таким образом, получаем следующее кинетическое уравнение: R = k2 [C6H6] [FeCl3] ∑, где [C6H6] = С1, [FeCl3] = Ск. Первая стадия является лимитирующей. Вид кинетического уравнения совпадает с выведенным по расчетам, значит, наш механизм является подходящим для описания эксперимента. 1. К.Ю. Одинцов, Л.Г. Брук, О.Н. Темкин, "Статистическая обработка результатов кинетических исследований". – М.: МИТХТ, 2000, 52с. Формулы для расчета статистики (٭ )
Расчет дисперсии воспроизводимости
Расчет дисперсии неадекватности
Критерий Фишера
Анализ коэффициентов
Расчет дисперсии остаточной
Подбор подходящего механизма реакции
Список используемой литературы















