Необратимые процессы реакции

К необратимым процессам (реакциям) относят те, которые практически доходят до конца, т. е. протекают только лишь в одном направлении. Химические реакции этого типа протекают тогда, когда продукты, образующиеся в результате взаимодействия исходных веществ, или удаляются из сферы реакции, или же реагируют между собой с очень незначительной скоростью. Так как при этих условиях из конечных продуктов не образуется сколько-нибудь заметного количества начальных веществ, то естественно, что такого рода реакция практически доходит до конца. К подобному типу реакций принадлежат реакции с большой потерей свободной энергии. [c.256]

Так как система изолирована и в ней протекает лишь один необратимый процесс [реакция (VI. 17) ], прирост энтропии йЗ может быть вызван только этим процессом. Энтропия производится внутри системы, а не за счет взаимодействия системы с окружением. Поэтому в данном случае = 5, где индекс означает, что речь идет об энтропии, возникающей внутри системы за счет реакции. Так как система изолирована, т. е. не обменивается с окружением ни теплотой, ни работой, то (Ш = О я йУ = 0. Поэтому [c.185]

Отсюда следует, что прирост энтропии, вызванный протеканием необратимого процесса (реакции), равен [c.113]

Абсорбция, осложненная быстрой необратимой химической реакцией, может служить примером такого процесса, при котором скорость превращения лимитируется переносом массы. Пусть в системе проходит реакция [c.251]

Обобщенная трактовка хода процесса абсорбции, осложненного одновременной химической реакцией средней скорости, дается моделью, предложенной Хатта. Точное рещение в этом случае находится для необратимой химической реакции первого порядка. [c.255]

Пенетрационная теория. Рассмотрим процесс хемосорбции в приближении пенетрационной модели. Массообмен, сопровождаемый необратимой химической реакцией второго порядка, в этом случае описьшается системой уравнений [c.269]

Пусть в процессе массообмена диффундирующий в каплю экстрагент вступает в необратимую химическую реакцию второго порядка [c.276]

Можно принять, что растворимость На5 равна 0,10 моль л-атм), а коэффициент диффузии моноэтаноламина составляет 0,64 коэффициента диффузии НаЗ. Могут ли для расчета данного процесса применяться без существенной ошибки уравнения для необратимой мгновенной реакции [c.135]

Для необратимых химических реакций, протекающих в изотермических условиях, максимально возможная степень превращения не зависит от температуры. Однако скорость реакции, согласно уравнению Аррениуса, возрастает с повышением температуры. Следовательно, максимальная производительность достигается при максимально возможной температуре проведения процесса. Эта оптимальная температура учитывает и условия протекания побочных реакций. [c.11]

Хотя теоретически необратимый процесс можно представить протекающим в определенных условиях обратимо, т. е. в принципе можно считать все реакции обратимыми, однако химику нередко приходится встречаться с процессами, в которых преобладает реакция, идущая в одном направлении. Это бывает в тех случаях, когда продукты взаимодействия удаляются из сферы реакции (выпадение осадка, выделение газа, образование — в случае ионных реакций — практически недиссоциированных продуктов), или же, когда за счет огромного избытка исходных веществ противоположный процесс практически подавляется. Таким образом, естественное или искусственное исключение возможности обратной реакции позволяет довести процесс практически до конца. [c.31]

Выделение или поглощение тепла в процессе химического превращения продолжается до тех пор, пока существует отклонение химической системы от равновесия, которое характеризуется нулевым производством энтропии. Полная диаграмма химической системы должна топологически отражать связь производства энтропии с необратимыми процессами собственно химических превращений и тепловыделений (теплопоглощений). Зависимость теплового эффекта реакции АН от степени ее удаления от равновесия В характеризуется соотношением [c.137]

Теплота необратимого процесса равна тепловому эффекту хими-ческоя реакции [c.307]

Работа, производимая рабочим телом при термодинамически обратимом проведении процесса, называется максимальной, а для химической реакции ее называют химическим сродством. Если работу производит машина, в которой протекают термодинамически необратимые процессы, то она меньше работы равновесного процесса [c.94]

Основные закономерности реакции. Сульфохлорирование является сильно экзотермическим и необратимым процессом его осуществляют путем барботирования газообразного сернистого ангидрида и хлора через исходный реагент при облучении ультрафиолетовым светом. Аналогично хлорированию парафиновых углеводородов зарождение цепи происходит за счет гомолитического расщепления молекулы хлора при поглощении кванта света [c.337]

Рис. Х1П-1. Профили концентраций компонентов в пленках вблизи границы раздела фаз при протекании необратимой мгновенной реакции любого порядка по схеме А (г) -Ь вВ (ж) Продукты. Концентрации и растворимость компонентов определяют расположение зоны реакции и форму уравнения скорости процесса. В случаях а—в скорость процесса характеризуется концентрациями обоих компонентов в случаях г—е — концентрацией только одного компонента

Особенно важное значение однородность катализатора имеет при осуществлении сложных необратимых процессов (окислительные аммонолиз и хлорирование, парциальное окисление углеводородов). Вариация соотношений констант разных реакций приводит к изменению избирательности и тепловыделения из-за резкого различия в тепловых эффектах основной и побочных реакций, что в свою очередь вызывает дальнейшее изменение избирательности процесса в слое катализатора возникают горячие пятна . [c.504]

Влияние температуры на скорость химической реакции. Рассмотрим два случая 1) необратимый процесс 2) обратимый процесс. В первом случае температура будет влиять только на скорость процесса, во втором —как на скорость, так и на равновесие. [c.77]

Приведенные рассуждения можно распространить на другие процессы выравнивания (обмен веществ, химические реакции). Уравнения тогда получаются, естественно, более сложными. Если система как целое не является изолированной от внешней среды, то могут идти диссипативные процессы (необратимое превращение работы в теплоту, например, за счет трения или электрического тока). Наконец, можно рассмотреть также непрерывные процессы, сводя фазы к элементам объема и считая различия соседних элементов объема бесконечно малыми. Оказывается, что уравнение (4.27) всегда выполняется для всех необратимых процессов. В дальнейшем ради простоты будем учитывать только рассмотренный выше случай. Однако существенные результаты имеют общий характер. Чтобы получить общее изменение энтропии системы, необходимо рассматривать теплообмен с окружающей средой. При этом должно быть учтено, что обе фазы, согласно предположению, имеют различные температуры. Поэтому общая теплота, подводимая извне, должна быть разложена на [c.26]

Эта формулировка Клаузиуса имеет самый общий характер. Если система находится при однородной температуре (т. е. если ограничиться необратимыми процессами переноса вещества, химическими реакциями и диссипативными процессами), то эффективная и истинная температуры совпадают. Величина dQ названа Клаузиусом некомпенсированной теплотой. Ее значение для теории необратимых процессов впервые было понято Дюгемом (1911). Сравнение (4.33) и (4.29) с учетом (4.27) дает соотношение [c.27]

Выражение для движущей силы процесса АС зависит от обратимости химической реакции. Для необратимых гомогенных реакций [c.96]

Существует другой процесс — так называемая хемосорбция,— который экспериментально можно отличить от физической адсорбции. Как правило, это значительно более медленный процесс, чем физическая адсорбция, который часто проявляется по увеличению скоростр реакции с ростом температуры. Хемосорбция обычно необратима. Процесс десорбции протекает очень медленно и требует более высоких температур. Это является следствием более высоких тепловых эффектов, которые сопровождают хемосорбцию они могут быть по порядку величины от 10 до 100 ккал/молъ — как раз в пределах тепловых эффектов химических реакций. [c.537]

Молекулярный объем 9 Мопомолекулярные реакции 217 Мощность 19 электрическая 23 Напряжение 23 Необратимый процесс 159 Перпста уравнение 249 Нулевое состояние системы 104 Обжиг серного колчедана 327 номограмма, рис. 21. 326 расчеты 327—332 Объем [c.394]

Результаты погранслойных и численных решений. Рассмотрим процесс хемосорбции при наличии конвекции в объеме сплошной фазы. В этом случае уравнения переноса имеют вид (6.42). Исследуем массообмен, сопровождаемый необратимой химической реакцией первого или второго порядка. [c.271]

Однакр следует помнить, что многие химические реакции, протекающие в лабораторной аппаратуре или крупных промышленных установках, обратимые с точки зрения химика-экспериментатора, являются с точки зрения термодинамики необратимыми процессами. [c.89]

Не следует путать обратимость (равновесность, квазистатичность) термодинамическую с обратимостью химической реакции. Последняя означает, что в процессе А1 — -Аз со временем начинает играть роль процесс А2 —А1, что и отражено в общей записи Аз. Эта обратимость кинетическая никак не связана с обратимостью термодинамической, и в естественных условиях обратимая химическая реакция является термодинамически необратимым процессом, система приходит в состояние не исходное, но конечное, и ее состав и свойства отличны от состава и свойств исходной системы. Два макроскопических состояния считаются разными, если отличаются хотя бы одной из макроскопических характеристик. Состояние системы, не меняющееся со временем, называется стационарным. Оно является равновесным, если неизменность его во времени не обусловлена каким-либо внешним воздействием. [c.21]

Существуют три параллельных механизма воздействия химической реакции на скорость массопередачи. Во-первых, наличие в системе химической реакции, как правило, оказывает влияние на установление равновесного распределения переходящего компонента между фазами и тем самым иа движущую силу процесса массопередачи независимо от способа ее выражения. Во-вторых, химическая реакция оказывает влияние на величину коэффициента массопередачи независимо от способа его выражения, т. е. независимо от способа выражения движущей силы процесса. Взаимное влияние химической реакции и процессов переноса рассматривается термодинамикой необратимых процессов. Общий подход к вопросу разработан Де Гроотом и Мазуром [1], которые рассмотрели процесс теплопередачи в системе с химической реакцией. Вопросы взаимного влияния массопередачи и химической реакции с позиций термодинамики необратимых процессов рассматривались Оландером [2], а также Фридлендером и Келлером [3]. Хотя количественные результаты были получены 13] лишь для области очень малых отклонений от химического равновесия, однако качественно было показано, что наличие объемной реакции приводит к увеличению потока массы. [c.226]

Примерами реакций, протекающих весьма полно, могут служить взаимодействие растворенных хлорида бария и сульфата натрия, бромида меди с аммиаком, нейтрализация хлористоводородной кислоты раствором едкого натра. Это все примеры лишь практически необратимых процессов, так как и Ва504 несколько растворим, и комплексный катион [Си(ЫНз)4] + не абсолютно устойчив, и Н2О немного диссоциирует. Примерами совершенно необратимых процессов могут служить реакции [c.174]

Для односторонних (химически необратимых) процессов зависимость энергии Гиббса от состава изобразится графиком, представленным на рис. 2.8. Такая зависимость справедлива, например, для распада бертолетовой соли и азида.свинца. Прогноз возмож-1ЮСТИ или невозможности протекания процесса по величине АС совершенно не зависит от механизма реакции, от того химического пути, по которому фактически протекает процесс, ибо величина АС [c.184]

С точки зрения химической технологии важно знать, на что расходуется энергия, подводимая к аппарату. Все виды энергозатрат на протекание необратимых процессов в системе характеризует диссипативная функция ФХС (локальное производство энтропии). Диссипативная функция многокомпонентной неидеальной двухфазной дисперсной смеси, в которой протекают химические реакции совместно с процессами тепло- и массопереноса, получена в работах [6, 71 и подробно анализируется в 1.4 книги. Разложение диссипативной функции на движущие силы и потоки приведено в табл. 1. Таблица движущих сил и потоков, дополненная энергетическими переменными систем гидравлической, электромеханической и псевдоэнергетической природы, служит основой при построении комплекса процедур автоматизированного формирования математических моделей, исходя из топологического принципа формализации ФХС. [c.10]

Обратимый термодинамический процесс определяют как процесс, допускающий возможность возвращения системы в первоначальное состояние без того, чтобы в окружающей среде остались какие-либо изменения. В противном случае процесс является необратимым. Следует подчеркнуть, что эта обратимость или необратимость процесса в термодинамическом смысле не qвпaдaeт с понятием об обратимости или необратимости химических реакций в химии, где термин обратимый нередко применяется к любым реакциям, которые могут осуществляться как в прямом, так и в обратном направлениях, хотя бы возвращение системы в исходное состояние было связано с теми или иными изменениями в окружающей среде. [c.180]

Термодинамическая возможность этих реакций иллюстрируется графиком температурной зависимости изобарно-изотермического потенциала этих реакций (рис. 6). Нетрудно видеть, что примерно до 600 К изменение ДС° больше нуля, и, следовательно, расшеп-лецие парафинов термодинамически невозможно, а может происходить лишь алкилирование. При более высокой температуре положение меняется на обратное, причем при 800 К и выше расщепление является уже практически необратимым процессом. Суще-стзенно, что н-декан и вообще высшие парафины более склонны к расщеплению, чем низшие (кривая 4 лежит ниже кривой 3). [c.36]

Когда X = 66,7%, Ь = 100—66,7 = 33,3%, т. е. максимальная скорость окисления окиси азота будет в том случае, если в газовой смеси содержится 33,3% кислорода, следовательно, при стохиометри-ческом соотношении Ъ х 0,5. Поскольку в процессе реакции стехиометрическое соотношение сохраняется, то при содержании в исходной смеси 33,3% кислорода скорость реакции будет относительно максимальной в течение всего процесса. Этот вывод справедлив для осуш,ествления реакции окисления при любой температуре, при которой реакция является практически необратимой, так как полученный результат не зависит от величины константы скорости реакции К. [c.251]

Тема 2 Закономерность протекания химических реакций (4 час). Лекция 9. Скорость химических реакций. Классификация реакций. Молеку-лярность и порядок реакции. Зависимость скорости реакции от температуры энергия активации. Понятие о гомогенном и гетерогенном катализе. Примеры каталитических процессов, в нефтеперерабатывающей промышленност Лекция 10. Обратимые и необратимые процессы. Химическое равновесие [c.179]

Реакция (1.14) и (1.15) практически необратимы и протекают одаовреиенно, преобладание той или иной зависит от количества окислителя и параметров процесса. Реакции высоко экзотериичны и могут служить источником энергии даш осуществления эндотервических реакций, например (1.8) и (1.13). Для индивидуальных углеводородов имеем [c.16]

Оригинальная концепция гетерогенного зарождения цепей И, действия ингибиторов в термическом крекинге алканов была развита в последние годы [108, 65]. Согласно этой теории, зарождение цепей происходит на стенках реакционного сосуда путем необратимого распада молекул алкана на радикалы с выбросом последних в объем, где развиваются цепи. Эти необратимые химические реакции алкана с поверхностью обусловлены наличием свободных валентностей на некаталитических стенках, подобных кварцевой поверхности. В результате этого химического взаимодействия алкана со свежей поверхностью в начальной стадии возникает в зоне крекинга концентрация свободных радикалов, превыщающая равновесную. Это определяет более высокую скорость в начале крекинга. Начальная стадия крекинга протекает как неравновесная, при этом некаталитическая поверхность выступает на положении инициатора цепного распада. Однако по мере протекания реакции свободные валентности поверхности закрываются и стенки утрачивают свою химическую активность. Вследствие этого концентрация радикалов уменьшается довольно быстро до квазистационарной, а скорость к )екинга резко падает и затем изменяется по закону реакций первого порядка. На этих более глубоких стадиях крекинга стенки способны только к участию в обратимых процессах диссоциации молекул алканов и рекомбинации образованных радикалов, в результате которых устанавливается квазиравковесная концентрация радикалов, определяемая тер- [c.54]

Рассмотрим возможность протекания реакции в электрохимическом элементе. При самопроизвольном необратимом процессе в соответствии с уравнением (II. 151) приращение изобарного потенциала при протекании химической реакции имеет отрицательное значение. Согласно уравнению (VII, 102) это означает, что ма ссимальная полезная электрическая работа должна быть при этом положительна. [c.271]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология