ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные типы сложных реакций из "Кинетический метод в синтезе полимеров" Ва кхнетвяеской кривой изиенения концентрации продзгкта реакции. Целесообразно рассмотреть еще несколько типов сложных реакций, которые часто встречаются при анализе химических процессов. [c.35] Очень часто в сложных процессах, например при полимеризации наблюдается одновременное протекание двух и более независимых элементарных реакций. [c.35] Предположим, мы изучаем реакцию типа А + Б и в реакциовной смеси обнаружили присутствие двух продуктов — веществ В и Г, Пре е всего необходимо выяснить, параллельно или последовательно они образовались. Для этого нужно проанализировать кинетические кривые накопления продуктов реакции. Однако характерные признаки последовательных реакций — З-образный характер кинетической кривой накопления продукта и экстремальный характер кривой изменения концентрации промежуточного продукта — не всегда проявляются настолько отчетливо, чтобы можно было сделать безошибочный вывод. Выше уже говорилось, что реакционная способность промежуточного продукта оказывает сильное влияние на форму кинетических кривых. [c.35] Можно воспользоваться следующим различием в механизмах сравниваемых реакций если постулировать, что параллельные реакции протекают независимо друг от друга, (о добавление в реакционную среду поочередно веществ В и Г не долишо влиять на скорость реакции. При последовательном механизме добавление конечного продукта также не скажется на скорости реакции второго (промежуточного) продукта. Но если добавить в реакционную среду промежуточный продукт, то скорость образования конечного продукта увеличится. [c.35] Значения отдельных констант можно получить, исследовав кинетику образования каждого из продуктов раздельно. [c.36] Если наклон отрицателен, то, следовательно, С. Ев- С понижением температуры относительная доля В будет уменьшаться, и наоборот, повышение температуры приведет к увеличению выхода В. [c.36] Отсюда очевидно, что для подавления реакции образования продукта Г нужно снижать концентрацию А. [c.36] Установлено, что эта реакцйя ускоряется в присзгтствии минеральной кислоты (катализатор). Характерная особенность реакции, устанавливаемая по кинетической кривой,— быстрое окончание реакции, значительная остаточная концентрация исходного вещества и предельное значение выхода продукта реакции Б. Сравнение выхода продукта и убыли исходного в начальной стадии реакции и в конце показывает, что мы не имеем дело с ранее рассмотренными механизмами (последовательным и параллельным), так как с учетом стехиометрии изменения концентрации исходного и конечного продуктов совпадают на всем протяжении реакции. [c.37] Выразим константу равновесия через скорости прямой и обратной реакций, учитывая, что в состоянии равновесия эти скорости равны друг другу. [c.37] Из экспериментальных данных путем соответствующих построений можно определить, что скорость образования вещества Б имеет первый порядок по катализатору. [c.37] Следовательно, из графика зависимости 1п А от обратной температуры по наклону прямой можно определить тепловой эффект реакции. Положительному наклону прямой соответствует случай, когда с понижением температуры константа равновесия увеличивается, т. е. АЯ имеет отрицательную величину (экзотермическая реакция, Е]). Для сдвига равновесия вправо в соответствии с принципом Ле Шателье тепло реакции нужно отводить. [c.38] Следует заметить, что понижение температуры хотя и увеличивает константу равновесия (т. е. выход продукта), но приводит к уменьшению константы скорости прямой реакхщи (т. е. и самой Скорости). [c.38] Выводя вещество Б из зоны реакции, мы понижаем его концентрацию и тем е шлым согласно уравнению (1-52) уменьшаем скорость обратной реакции. [c.38] Это — уравнение мономолекулярной реакции. Следовательно, в определенных случаях (при некотором соотношении констант скоростей элементарных реакций) сложный процесс может маскироваться под простой или, как иногда выражаются, имитировать простой порядок. [c.39] При изучении многостадийных реакций, состоящих из ряда последовательно протекаюпщх стадий, практически всегда имеет место явление, когда одна из стадий протекает значительно медленнее, чем другие. Подобного рода явления широко распространены. Вот, например, пассажиры метрополитена преодолевают ряд стадий вход в павильон, турникеты, эскалатор, коридор, платформы, двери электропоездов. Обычно лимитирующей стадией бывает вход на эскалатор, где скапливается Толпа пассажиров. Нетрудно рассчитать, что в этом случае увеличение скорости движения поездов, расширение платформы и коридора, ведущего к ней, иначе говоря, увеличение пропускной способности на всех стадиях после лимитирующей, не приведет к ускорению процесса в целом. Применительно к химической кинетике вывод звучит точно так же скорости всех стадий, следующих за лимитирующей, не влияюТ на суммарную скорость процесса. [c.39] Вернуться к основной статье