Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English
Часто химические реакции протекают настолько медленно, что распределение реагирующих частиц по энергиям близко к равновесному и исходные частицы и продукты реакции равномерно распределены в пространстве, т. е. нет корреляции во взаимном расположении реагирующих частиц. Однако при очепь быстрых реакциях от таких равновесных распределений реагирующих частиц могут наблюдаться отклонения.

ПОИСК





Влияние диффузии на скорость химических реакций

из "Методы физико-химической кинетики"

Часто химические реакции протекают настолько медленно, что распределение реагирующих частиц по энергиям близко к равновесному и исходные частицы и продукты реакции равномерно распределены в пространстве, т. е. нет корреляции во взаимном расположении реагирующих частиц. Однако при очепь быстрых реакциях от таких равновесных распределений реагирующих частиц могут наблюдаться отклонения. [c.97]
При химических реакциях в газовой фазе может наблюдаться отклонение от больцмановского распределения частиц по энергиям. Для теоретического определения функции распределения частиц по энергиям и вычисления скорости такой быстрой реакции необходимо регаить соответствующее кинетическое уравнение. При этом необходимо знать поперечные сечения реакции как функцию, энергии сталкивающихся частиц. С таким описанием химических реакций мы познакомимся в следующих главах. [c.97]
При быстрых реакциях в растворах может наблюдаться отклонение от равномерного распределения частиц в пространстве. Наличие молекул растворителя в этом случае обеспечивает равновесное распределение частиц по энергиями, но диффузия реагирующих частиц друг к другу может быть настолько медленной.по сравнению со скоростью химической реакции, что пространственное распределение реагирующих частиц не будет равномерным. Близко расположенные реагирующие частицы быстро вступают в реакцию друг с другом и, наоборот, те частицы, которые не имеют по соседству другой частицы, с которой они могли бы прореагировать, в реакцию вступают позже [6]. Поэтому около непрореагировавших частиц возникают зоны, обедненные способными к реакции частицами, т. е. возникает ситуация, сходная с той, о которой мы говорили при рассмотрении поглощения частиц зерном сорбента и в теории коагуляции. Для количественного описания распределения частиц по объему мы можем, как и в теории коагуляции, найти из уравнения диффузии концентрацию способных к реакции частиц с как функцию расстояния г от центра избранной частицы и времени I. Между коагуляцией и бимолекулярными реакциями в растворах имеются, однако, и существенные различия. Применимость уравнения диффузии к коагуляции в растворах и к коагуляции достаточно крупных аэрозольных частиц (с размерами больше длины свободного пробега) не вызывает сомнений. Однако в бимолекулярной реакции линейные размеры зон с обедненной концентрацией реагирующих частиц оказываются сравнимыми с размерами молекулы. Использование уравнения диффузии для такого случая вызывает некоторые возражения. Тем не. менее обычно считают возможным пользоваться уравнением диффузии в задачах о столкновениях молекул, приводящих к реакции. [c.97]
В выражении (IV.23) са и Св равноправны, т. е. мы получили бы этот же результат, если бы первоначально рассматривали поток диффузии молекул В к одной из молекул А. [c.99]
До сих пор мы говорили о стационарной скорости химической реакции, которая реализуется при определенной корреляции во взаимном расположении молекул. Если молекулы распределены в пространстве каким-либо иным способом, скорость будет другой и будет зависеть от времени. Общий случай первоначально равномерного распределения молекул в пространстве, когда скорость реакции зависит от времени, рассмотрен в работе [6], и мы не будем на нем останавливаться. Заметим лишь, что при к = О начальная скорость реакции при граничном условии (1У.21) оказывается конечной в отличие от начальной скорости диффузии в обсужденном ранее случае поглощающей сферы ( 12), в котором она была бесконечно большой. При достаточно больших значениях t первоначально равномерное распределение приводит к стационарному распределению молекул. [c.99]


Вернуться к основной статье


© 2025 chem21.info Реклама на сайте