Химические реакции бесконечно быстрые

Гетерогенная реакция всегда протекает последовательно с массопереносом, поэтому возможно простое арифметическое сложение диффузионного и химического сопротивлений [21]. Таким образом, гетерогенная реакция оказывает дополнительное сопротивление массопередаче, но не влияет на коэффициенты массоотдачи. Поскольку в схеме на рис. 10-1, б исключена всякая возможность перехода непрореагировавших молекул через границу раздела фаз, теряется прежняя основа для сравнения и смысл фактора ускорения. Оценить влияние поверхностных реакций можно, приняв за основу для сравнения скорость экстракции в случае, когда реакция бесконечно быстра. Понятно, что при этом любая другая реакция, протекающ,ая с конечной скоростью, будет замедлять экстракцию. [c.385]

В этом смысле почти все химические реакции являются двусторонними. В ходе их протекания исходные вещества образуют продукты, которые, вступая во взаимодействие между собой, образуют снова молекулы исходных веществ. Пока скорости этих процессов неодинаковы, происходят заметные изменения количеств реагентов. Если скорости прямого и обратного процессов становятся равными, то наступает динамическое равновесие, прямой и обратный процессы полностью компенсируют друг друга. В этом случае концентрации реагентов перестают изменяться и подчиняются термодинамическому закону действующих масс. Иногда химическая реакция практически может быть обусловлена лишь односторонним процессом. Это может произойти, если продукты быстро удаляются из зоны реакции и не успевают вступать во взаимодействие. Например, выделение газа или выпадение осадка из раствора. В этом случае скорость обратной реакции несоизмеримо меньше скорости прямой. Заметим, что понятие двусторонних реакций не соответствует термодинамическому термину обратимый процесс . Двусторонние химические реакции могут быть названы термодинамически обратимыми только вблизи равновесия, когда скорости прямой и обратной реакций лишь бесконечно мало отличаются друг от друга. [c.267]

Диффузионная область, в которой роль тормозящих начинают играть факторы смесеобразования. К этой области относятся практически все процессы горения, так как они в нормальных условиях стабилизируются при высоких температурах, когда сама химическая реакция, экспоненциально зависящая от температуры, перестает лимитировать процесс, протекая бесконечно быстрее подготовительных физических явлений. [c.8]

Применимы ли законы термодинамики к живым организмам Классическая термодинамика имеет дело с равновесными системами, а живые существа никогда таковыми не являются. Законы термодинамики— это статистические законы. Могут ли они рассматриваться в применении к живым существам, среди которых есть организмы, чья генетическая информация заключена в единственной молекуле ДНК Скорость идеальных обратимых реакций классической термодинамики бесконечно мала. Как же может термодинамика прилагаться к быстрым химическим реакциям, протекающим в организме В ответ на это можно сказать, что термодинамика (даже если она ни на что другое не пригодна) по крайней мере позволяет решить, может идти реакция в данных условиях или не может. Таким образом, если нам известны стационарные концентрации реагентов и продуктов внутри клетки, мы можем сказать, в каком направлении пойдет реакция. [c.232]

Результаты точных решений деполяризационных задач были приведены Коутецким и сотрудниками в виде таблиц, отдельно для мгновенных и средних (за период жизни капли) полярографических токов в этих таблицах данной функции тока (обычно отношение предельного кинетического тока к гипотетическому диффузионному, который наблюдался бы при бесконечно быстрой химической реакции) отвечает определенная величина параметра, в который входит искомая кинетическая константа (см., например, [35, 52]). [c.18]

Состояние активированного комплекса не является реальной молекулой и поэтому не может быть непосредственно фиксировано и измерено . Его время жизни носит характер бесконечно малой величины. Скорость реакции, таким образом, это число молекул, проходящих через состояние активированного комплекса за единицу времени. Теория Эйринга предполагает, что это происходит бесконечно быстро. Это означает, что скорость реакции определяется числом химических превращений в единицу времени, а не длительностью отдельного элементарного акта. [c.63]

Предположим, что реакции окисления и восстановления на электродах (электрохимические реакции) и передвижение ионов и молекул в растворе происходят с бесконечно большими скоростями. Ход таких реакций можно предвидеть, зная окислительновосстановительные потенциалы (потенциалы равновесия), как это имеет место и в отношении быстрых химических реакций окисления — восстановления. [c.180]

По мере развития обратимой химической реакции за счет возрастания скорости обратных процессов общая скорость реакции снижается и в конце концов достигается равновесное состояние, когда скорости прямой и обратной реакций сравниваются. Поэтому определенное количество сырья всегда остается неизменным. Практически равновесие достигается очень быстро. Истинное же равновесие достигается при времени реакции, равном бесконечности, когда разность скоростей прямой и обратной реакций асимптотически приближается к нулю. [c.33]

Рис. 8.6, Профили концентрации для реагентов, находящихся у границы раздела фаз — бесконечно быстрая химическая реакция (у — расстояние от поверхности).

В прошлом исследование горения было направлено главным образом на изучение механики сплошной среды, включая тепловыделение за счет химических реакций. Часто это тепловыделение описывалось при помощи термодинамики, что предполагает бесконечно быстрые химические реакции. В определенной степени подобный подход оказался продуктивным для описания стационарных процессов горения, но он недостаточен для понимания переходных процессов, таких как воспламенение и погасание, а также для объяснения образования вредных выбросов, тем более что проблема образования вредных выбросов при горении ископаемых топлив была, есть и будет одной из важнейших задач в будущем. [c.5]

В случае бесконечно быстрых (а на практике очень быстрых) химических реакций химические превращения в пламени можно аппроксимировать быстрой одностадийной реакцией горючего и окислителя с образованием продуктов реакции [c.159]

Граничные условия на межфазной поверхности, на которой протекает гетерогенная химическая реакция, могут быть различными в зависимости от конкретной физической постановки задачи. В частном случае бесконечно быстрой химической реакции соответствующее граничное условие имеет вид [c.337]

При решении задачи принимается, что разлитие горючей жидкости произошло на местности с пористым основанием (грунтом). Параметры пятна разлития на местности считаются заданными. В первом приближении при моделировании условно не рассматривается фаза прогрева топлива. Химические реакции горения считаются бесконечно быстрыми. [c.418]

Для расчета и моделирования химических реакторов и абсорберов особо важное значение имеет знание механизма массопередачи из капли (пузыря) в случав бесконечно быстрой химической реакции, гак как згот с. учай дает верхнее ассимптотическое значение фактора ускорения массопередачи, обусловленного химической реакцией, пропекающей во времени. [c.243]

Рассмотрим подробно процессы, проиаходящие, в свинцовом аккумуляторе. Если он разряжается бесконечно медленно, то ток во внешней цепи будет бесконечно малым и можно будет получить теоретически максимальное количество полезной энергии (хотя скорость выделения энергии будет чрезвычайно малой). Если свинцовый аккумуляторный элемент разряжается быстро, количество полезной энергии будет меньше, чем в первом случае, так как при протекании значительного тока во внешней цепи некоторая часть энергия превращается в тепловую. Однако ни один реальный процесс не протекает бесконечно медленно, и потому никогда нельзя получить максимальное количество энергии АО. Но все же гальванический элемент позволяет изучать химические реакции в условиях, приближающихся к условиям термо-дин а м ич ес ко й о бр ати м ости. [c.271]

Эти два типа факелов принято называть также гомогенным и диффузионным. Наряду с этим диффузионное горение противопоставляется кинетическому горению и по другому признаку — лимитирующему в сложном процессе явлению — транспорту (диффузии) реагентов к месту сгорания или кинетике химических реакций. При этом первый тип горения — диффузионный — наблюдается и при горении неперемещанных газов (здесь лимитирует смесеобразование, а скорость реакций на фронте пламени практически бесконечно велика), и при горении однородной смеси (диффундирующей к фронту пламени). В обоих случаях из-за быстрого, теоретически мгновенного сгорания концентрация компонент горючей смеси на поверхности фронта близка к нулю. В противоположном случае — кинетического горения — скорости реакций низки, а диффузии относительно высоки. Поэтому в объеме факела при раздельной подаче топлива и окислителя реагирующие компоненты успевают перемешаться. В результате независимо от способа подачи реагентов кинетическое горение осуществляется во всем объеме факела. Однако интенсивность такого горения, как правило, весьма низка. Поэтому переход от кинетического горения к диффузионному (и одновременно от объемного горения к поверхностному, фронтальному) отождествляют с воспламенением, а обратный переход — с потуханием. Подробнее об этом будет сказано в 1-3, посвященном тепловому режиму горения. Что же касается терминологии, то будем в дальнейшем преимущественно называть диффузионными фронтальные факелы, не отказываясь впрочем (там, где это не может вызвать недоразумений) и от противопоставления диффузионного факела непере-мешднных газов гомогенному факелу однородной смеси. [c.11]

Для экстракции с поверхностными реакциями более высоких порядков вывод о том, что начальная скорость экстракции равна скорости химической реакции, остается в силе. Сравнение графиков на рис. III.5—III.7 открывает способ идентификации истинной схемы реагирования. Понятно, что при бесконечно быстрых реакциях различия между схемами исчезают, а исследования кине1ики и механизма реакций становятся невозможными. [c.175]

Этот взгляд имеет несомненно свое основание лля цепей, состоящих из твердых веществ, как, например, серебро/сульфат серебра или хлорид серебра/серебро, которые, по исследованиям Габера и Завадского 1), при низших температурах показывают значительную анодную поляризацию уже при небольших плотностях тока против применения его к указанным цепям с жидкостями точно также нет серьезных возражений. Однако в последнем случае нет необходимости — по крайней мере весьма часто — оставлять обычное представление о первичном образовании ионов металла, для того, чтобы объяснить наблюдаемую поляризацию недостаточной скоростью химической реакции. Мы можем для этого воспользоваться лишь гидратацией ионов (т. е. соединением с растворителем), являющейся вгсьма вероятной. За практически бесконечно быстро протекающим образованием ионов следовал бы в таком случае процесс гидратации, проходящий с пергменной скоростью так как он имегт место непосредственно у электрода или, может быть, до известной глубины также и в его поверхностном слое ), то этот последний должен вообще оказывать некоторое влияние, что находится в согласии с наблюдениями. Скачок потенциала тогда зависит от данной скорости, так как она определяет концентрацию свободных не гидратированных ионов, которые одни и играют роль. На основании имеющегося фактического материала оба электрических процесса можно считать одинаково возможными, и целесообразнее всего допустить, что наряду с одним может происходить и другой. В зависимости от скорости, с которой, с одной стороны, вновь образовавшиеся положительные ионы образуют гидраты или вообще входят в какую-нибудь химическую или физическую реакцию, и, с другой стороны, выделившийся одновременно радикал реагирует химически или физически, будет преобладать первый или второй процесс оба скачка потенциала, играющие здесь роль, становятся с самого начала равными друг другу и остаются равными в течение всего процесса ). [c.285]

Предположение о физическом равновесии в кинетическом режиме иногда вызывает вопрос, как Может происходить массопередача, если фазы находятся в равновесии Это объясняется тем, что в результате химической реакции в реакционной фазе меняется концентрация соединения, переходящего из этой фазы в другую, но массопередача происходит так быстро, что в любой момент концентрации чрезвычайно мало отличаются от равновесных (практически не отличаются). Поэтому при очень малой разности Xi— или х1—Х2 (х — концентрация молекул РеАз в приведенном примере экстракции железа ацетил ацетоном), но при больших коэффициентах массопередачи Kt или Кг произведение Ki(x,—х ) или / 2(. 2—- 2) является конечной величиной. Необходимо иметь в виду, что при определении равновесных концентраций последние определяются с известным приближением, зависящим от точности измерений. Теоретически для достижения равновесия требуется бесконечное время, но 1рактически часто через некоторый конечный промежуток отклонение концентраций от равновес- [c.12]

Д. Химический состав катализ. Известно, что некоторые вещества, присутствующие в системе в небольших количествах, могут оказывать значительное влияние на скорость реакции. В тех случаях, когда подобные вещества не расходуются, это явление называется катализом. Если вещество увеличивает скорость реакции, оно называется промотором (положительный катализ). Если же вещество уменьшает скорость реакции, оно называется ингибитором или замедлителем. Так, например, было найдено, что скорость разложения иона СЮ в водном растворе 2С10 2СГ -)- О2 очень сильно возрастает при небольших концентрациях водородных ионов [6]. Подобным образом было наглядно продемонстрировано, что небольшие количества НВг (газ) могут вызвать быстрое окисление углеводородов при таких температурах, при которых этот процесс является бесконечно медленным [7]. Одним из наиболее интересных примеров по каталитическому влиянию следов примесей является, вероятно, изомеризация нормального бутана в изобутан [c.16]

Общий принцип, который лежит в основе применения электрохимических методов для измерения скорости реакций в растворе, можно проиллюстрировать на примере полярографии. К ячейке, на катоде которой электрохимически восстанавливается некоторое вещество О О + ге К, прикладывают напряжение. Если эта электродная реакция быстрая, то ток в ячейке определяется скоростью, с которой восстанавливаемое вещество О диффундирует к катоду. Предположим, что О может участвовать в химическом равновесии типа А + В О, где А и В не восстанавливаются на катоде. Тогда О будет образовываться по прямой реакции и удаляться из раствора в результате электрохимического восстановления. Эти два процесса противоположны друг другу скорость прямой реакции влияет на поток О вблизи элек )о-да и, следовательно, может определять наблюдаемый ток. Уравнение диффузии, которая сопровождается реакцией, можно решить для идеальных условий, например для линейной или сферической диффузии в бесконечную глубину раствора реальные экспериментальные условия менее просты, но теоретические выражения для тока являются очень хорошими приближениями. (То н<е верно, конечно, когда электродная реакция является окислением.) Это лимитирование тока диффузией, которое связано с движением некоторого рода частиц к электроду, нужно, очевидно, отличать от лимитирования диффузией скорости реакции (гл. 1), когда реагирующие молекулы встречаются в результате диффузии и реагируют при каждом столкновении. [c.171]

Таким образом, время, в течение которого активные формы не возвращаются в первоначальное состояние, первым из указанных путей имеет большое значение для определения их химической активности. Если бы ионы и радикалы были вполне изолированы в пространстве, они оставались бы стабильными бесконечно долго. Им самим вовсе не всегда присуща метастабильность, но в реальных системах их время жизни часто очень мало только потому, что более устойчивое состояние может быть достигнуто при реакции с другими молекулами или ионами. В конденсированных фазах вследствие плотной упаковки молекул ионы или радикалы, возникшие в результате процессов со сравнительно низкой энергией, часто не в состоянии достаточно быстро удалиться друг от друга ( эффект пленения — ag e effe t) . В этом случае вероятность рекомбинации, аннулирующей результат первой ступени реакции, гораздо выше, чем в газах, и эффективное время жизни активных форм может уменьшиться до промежутка времени между столкновениями. Если эти формы настолько устойчивы, что не рекомбинируют в течение времени, заметно превышающего время между столкновениями в системе ( 10- сек.), то они могут разойтись и вступить в реакцию с другими химическими соединениями. [c.16]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология