ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Скорость и механизм химических реакций Основные понятия из "Введение в теорию химических процессов" Что делать в подобных, весьма многочисленных, случаях Как поступить, когда вопреки условию ЛС 0 попытки осуществления процесса оказываются безуспешными или недостаточно результативными Ответ один — все усилия надо направить на решение проблемы скорости, на преодоление кинетических трудностей реализации процесса. Надо при этом иметь в виду, что взаимодействие органических соединений обычно протекает медленнее взаимодействия неорганических веществ и редко доходит до состояния равновесия. [c.99] Таким образом нельзя, не предварив опыт расчетом, бороться с инертностью вещества с помощью катализатора, а кажущуюся вялость процесса (при весьма неблагоприятном положении равновесия) пытаться преодолеть введением более активного катализатора. [c.99] В истории химии и химической технологии известно немало примеров, когда пренебрежение необходимостью предварительного выяснения вопроса об осуществимости процесса и о равновесном соотношении приводило к непроизводительной трате труда, времени и материальных средств. Однако отсутствие сведений о численных значениях свойств соответствующих веществ, с одной стороны, и насущная необходимость быстрого решения вопроса о реализации данного процесса, с другой стороны, приводят к тому, что опыты по его изучению, к сожалению, часто приходится ставить без предварительной оценки значения АО для него. [c.99] Выявление и учет среднего звена, раскрывающего механизм процесса и не представляющего никакого интереса с точки зрения вычисления значений ДЯ, Д5 и АО процесса, в общем случае является чрезвычайно сложной проблемой, так как в отличие от исходных реагентов и продуктов реакции промежуточные продукты выделить и изучить удается очень редко. В большинстве случаев механизм процесса и особенности промежуточного состояния являются плодом косвенных соображений, т. е. лишь более или менее правдоподобной гипотезой. [c.100] Нужно помнить также о том, что любая реакция идет в энергетически наиболее выгодном направлении конечно, простота ее написания не означает легкости ее протекания. [c.100] Исследование течения реакции во времени составляет содержание химической кинетики. Под кинетикой в широком смысле слова понимают учение о скоростях различных процессов — химических реакций, растворения, кристаллизации, парообразования и т. д. Мы будем рассматривать лишь химические процессы. [c.100] Химику приходится иметь дело с реакциями, протекающими со всевозможными скоростями — от исчезающе малых (охватывающих геологические периоды) до колоссальных (взрывные реакции). Процессы инициируются под влиянием повышения температуры, действия света (фотохимия), механического усилия (механохимия), излучения большой энергии (в частности, ионизирующего излучения, вызывающего радиолиз воды и другие процессы, рассматриваемые в радиохимии) и т. д. [c.100] Изучение кинетики реакций позволяет выявить их механизм и решить задачу интенсификации процесса, т. е. имеет и теоретическое, и практическое значение. [c.100] Реакция может протекать в объеме фазы (гомогенно) или на границе раздела фаз (гетерогенно). Гомогенными реакциями являются, например, процессы в растворах, гетерогенными — реакции на границе газ — твердое вещество. [c.101] В подавляющем большинстве случаев запись процесса не отражает истинного пути реакции. Это относится даже к тем реакциям, которые выражаются сравнительно простыми стехиометрическими уравнениями. Почти все они являются сложными многостадийными процессами, т. е. осуществляются в результате одновременного (или последовательного) протекания нескольких простых реакций при этом продукты промежуточных стадий обычно быстро расходуются и поэтому присутствуют в небольших количествах, Стадиями реакций могут быть не только химические процессы, но, и, например, переход вещества из объема фазы к ее границе, на которой протекает реакция, или перенос продуктов взаимодействия от этой поверхности в объем. Скорость подобных процессов определяется темпом диффузии. [c.102] Скорость реакции зависит от мно] их причин. На нее влияют природа и концентрация реагентов, давление (для реакций с участием газов), температура, катализатор, примеси и их концентрации, степень измельчения (в реакциях с участием твердых веществ), среда (для реакций в растворах), форма сосуда (в цепных реакциях ), интенсивность света (в фотохимических реакциях), потенциал электродов (в электрохимических реакциях), мощность дозы излучения (в радиационнохимических процессах). Таким образом, лишь некоторые из факторов, действующих на скорость реакции, одновременно оказывают влияние на химическое равновесие. В связи с этим надо отметить огромную трудность учета действия различных факторов на скорость реакции и, тем более, количественной их оценки. [c.102] Основными параметрами, которые приходится учитывать почти во всех процессах, являются концентрации (давления) реагентов, температура и действие катализатора. Поэтому главной нашей задачей будет рассмотрение их влияния на скорость процесса и решение вопроса, насколько быстро с их помощью можно достичь равновесия в реагирующей системе. [c.102] Вернуться к основной статье