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)

Таким образом, в реакциях первого порядка логарифм концентрации находится в линейной зависимости от времени (прямая на рисунке).

	lnC

Если опытные данные укладываются на прямую линию в координатах lnC - t в широком интервале концентраций, то это может служить доказательством того, что рассматриваемая реакция идет по первому порядку.

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 t_1/2, 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).