ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Возможность теоретического предсказания скорости реакций из "Инженерное оформление химических процессов" Чем больше известно о механизме реакции, о свойствах реагирующих веществ, тем с большей уверенностью осуществляются проектирование и расчет аппаратуры. Чтобы уменьшить затраты труда и времени при выборе оптимальных условий промышленного процесса, необходимо как можно глубже изучать факторы, влияющие на скорость реакции. [c.48] При изучении реакции имеются три аспекта исследования стехиометрия, кинетика и механизм. Сначала обычно изучают сте-хиометрические соотношения и когда это изучение продвинется достаточно далеко, исследуют кинетику процесса. После нахождения эмпирического выражения скорости можно изучать механизм реакции. [c.48] В ходе любого исследования происходит значительный обмен информации между различными областями. Так, например, наши соображения по стехиометрии реакции могут измениться исходя из полученных кинетических данных, и сама форма кинетических уравнений может определиться после изучения механизма реакции. Ввиду такой сложной взаимосвязи многих факторов нельзя заранее сформулировать простую и однозначную программу экспериментального изучения различных реакций. [c.48] На первый взгляд кажется очень естественным принять, что это элементарная бимолекулярная реакция, в которой две молекулы аммиака непосредственно превращаются в четыре молекулы образующихся продуктов. Однако, исходя из указанного принципа, обратная реакция при условии равновесия также должна быть элементарной реакцией прямого взаимодействия трех молекул водорода и одной молекулы азота. Поскольку такой процесс отвергается как маловероятный, бимолекулярный механизм прямой реакции также следует отвергнуть в пользу другого механизма. [c.49] Посмотрим, какой механизм реакции является наиболее вероятным. [c.50] Во-первых, сравнивая действительную энергию активации ( 3 = = 28 ккал) с рассчитанной для элементарной реакции ( ,, = 46 ккал) мы видим, что фактическая скорость намного больше, чем предска занная для элементарной реакции следовательно, другой механизм по-видимому, предпочтительнее. Однако, приходя к такому заключе нию, мы допускаем, что факторы частоты одинаковы и поэтому скорость реакции можно рассматривать как функцию только энергии активации. [c.50] Во-вторых, если реакция протекает по трехстадийному механизму, то наблюдаемая температурная зависимость определяется выражением кх кУУк,. [c.51] Близость расчетной энергии активации и фактического значения Ез = 28 ккал доказывает правильность данного механизма. К сожалению, эту процедуру нельзя использовать для кинетических выражений такого типа, как уравнение-(П,29). [c.51] Примечание. Таблица составлена по данным Шварца звездочкой отмечены зна-чення, полученные Коттреллем . Дополнительные сведения см. в работах указанных авторов, а также Стисн. [c.52] Выражение для скорости реакции включает два фактора, характеризующих зависимость скорости от концентрации и температуры. Рассмотрим возможность предсказания этих факторов. [c.52] Вернуться к основной статье