Константа в гетерогенных реакциях

Как будет видно из дальнейшего, использование формулы (5-5) приводит к удовлетворительным результатам при описании гетерогенных реакций горения углерода. Зависимость константы скорости реакции к от температуры следует закону Аррениуса. [c.102]

Поэтому для гетерогенной реакции константа равновесия [c.88]

Каталитическую активность гетерогенного катализатора характеризуют константой скорости реакции, отнесенной к одному квадратному метру поверхности раздела фаз реагентов и катализатора, или скоростью реакции при определенных концентрациях реагирующих веществ, отнесенной к единице площади поверхности. Промышленные катализаторы применяют в форме цилиндров или гранул диаметром несколько миллиметров. Гранулы катализатора должны обладать высокой механической прочностью, большой пористостью и высокими значениями удельной поверхности. Большую группу катализаторов получают нанесением активного агента, например платины, палладия, на пористый носитель (трегер) с высокоразвитой поверхностью. В качестве носителей применяют активированный уголь, кизельгур, силикагель, алюмогель, оксид хрома (П1 и другие пористые материалы. Носитель пропитывают растворами солей металлов, например Pt, Ni, Pd, высушивают и обрабатывают водородом при 250—500° С. При этом металл восстанавливается и в виде коллоидных частиц [л = (2 -f- 10) 10 м1 осаждается на поверхности и в порах носителя. Можно провести синтез катализатора непосредственно на поверхности носителя, пропитав носитель растворами реагентов, с последующей термической обработкой. Так получают катализаторы с металлфталоцианинами, нанесенными на сажу, графит и другие носители. Широко применяются металлические сплавные катализаторы Ренея. Их получают из сплавов Ni, Со, u, Fe и других металлов с алюминием в соотношениях 1 1. Сплав металла с алюминием, измельченный до частиц размером от 10" до 10" м, обрабатывают раствором щелочи, алюминий растворяется, остающийся металлический скелет обладает достаточной механической прочностью. Удельная поверхность скелетных катализаторов превышает 100 м г" . Такие катализаторы применяются в процессах гидрирования, восстановления и дегидрирования в жидкофазных гете рогенно каталитических процессах. [c.635]

Наиболее традиционным методом описания процессов переноса в пористых средах является квазигомогенное приближение, основанное на замене реальной дисперсной среды сплошной средой с эффективными характеристиками. При этом вводятся эффективные характеристики — коэффициенты переноса тепла и массы в объеме квазиоднородного пористого тела, эффективные константы скоростей реакций, причем гетерогенные реакции формально рассматриваются как гомогенные. При этом учет влияния геометрии поверхностей раздела фаз зачастую достигается применением соответствующей упрощенной геометрической модели строения э.ф.о. среды. Однако квазигомогенное приближение в ряде случаев оказывается недостаточно точным. [c.139]

Кинетические закономерности реакции изомеризации н-пентана на алюмоплатиновом катализаторе,промотированном фтором, были изучены в связи с разработкой технологии процесса [38]. Была установлена зависимость выхода изопентана от мольного отношения водород н-пен-тан, рабочего давления, температуры и объемной скорости подачи н-пентана. Было изучено также влияние парциальных давлений н-пентана и водорода на скорость протекания реакции. Состав исходного сырья и продуктов реакции определялся с помощью газожидкостной хроматографии. Реакция протекала с высокой селективностью выход продуктов распада не превышал 1%. Диаметр зерна катализатора составлял 1,5 мм. Для описания полученных закономерностей бьшо использовано уравнение для случая мономолекулярной обратимой гетерогенной реакции, протекающей в струе [39]. Преобразование уравнения дает следующее выражение для константы скорости реакции [c.20]

Однако строго применять ПР как константу гетерогенной реакции осаждения малорастворимых соединений можно только для систем, включающих в себя очень разбавленные растворы. Если в растворе присутствуют ионы, которые не входят в состав осадка, или имеется значительный избыток одного из ионов осадка, величина ПР может быть использована только для приблизительных полуколичественных расчетов. [c.31]

Эта классификация термического крекинга прежде всего должна отразиться на методе расчета скорости зарождения радикалов константу скорости реакции зарождения радикалов при термическом крекинге алканов следует вычислять как константу гетерогенной реакции, величина которой гораздо больше (в зависимости от теплоты адсорбции) константы скорости гомогенного зарождения радикалов, В какой-то степени на гетерогенный процесс инициирования цепей налагается и процесс зарождения радикалов в объеме. [c.127]

Обозначим константу скорости реакции первого порядка в слое твердых частиц порозностью через к. Будем рассматривать гетерогенные реакции в системе газ — твердые частицы их общая скорость лимитируется либо диффузией, либо кинетикой реакции адсорбции или десорбции. В первом случае процесс может лимитироваться внутренней диффузией (в порах частицы) либо внеш-йей (к наружной поверхности частицы). Общая скорость реакционного процесса максимальна в случаях, когда лимитирующей стадией является внешняя диффузия. Кроме того, диффузия может контролировать процесс в слое с барботажем пузырей, когда наиболее медленной стадией является приток свежего реагента от пузырей к непрерывной фазе. [c.311]

В случае гетерогенных реакций в выражение константы равновесия, так же как и в выражение закона действия масс (см. 58), входят концентрации только тех веществ, которые находятся в газовой или жидкой фазе. Например, для реакции [c.186]

Гетерогенная реакция протекает при постоянной температуре Т 1) определите стандартное сродство веществ А и В при 298 К 2) вычислите константы равновесия реакции Кр и Кс 3) определите массу прореагировавшего твердого вещества А, если объем системы V м , а исходное давление газа В равно Р , объемом твердой фазы можно пренебречь а) определите изменение энергии Гиббса, отнесенное к началу реакции, если исходные давления газообразных веществ В и С соответственно равны 2 и Яз, реакция протекает при температуре Т, К идеально обратимо. [c.284]

Одной из основных задач математического моделирования химических процессов является построение кинетической модели и определение констант скоростей реакции. В случае, если в эксперименте измеряются концентрации всех веществ, задача определения констант успешно решается с использованием методов линейного программирования. В случае гетерогенных каталитических реакций измерение концентраций промежуточных веществ, как правило, в настоящее время не проводится. Для восполнения этого пробела применяется метод квазистационарности. [c.87]

Записывать выражение для константы равновесия реакции по ее полному химическому уравнению как для гомогенного, так и для гетерогенного равновесий. [c.60]

Это равенство показывает, что концентрация диоксида углерода, соответствующая равновесию, должна быть в этом процессе для каждой данной температуры постоянной и не зависящей от количеств карбоната и оксида кальция, содержащихся в системе. Давление диоксида углерода, соответствующее этой концентрации при данной температуре, является тоже постоянным. Оно называется давлением нли упругостью диссоциации. Аналогичное выражение константы равновесия получается для всех гетерогенных реакций, в которых только одно из составляющих систему веществ находится Б газовом состоянии. К таким реакциям относятся процессы термической диссоциации оксидов, гидроксидов, сульфидов, карбонатов, гидрокарбонатов, солей аммония н других соединений. [c.102]

Константа скорости бимолекулярного процесса также сложна. Она является константой только для дезактивации ири соударениях. При спонтанной дезактивации эта константа зависит от давления. В зависимости от механизма дезактивации изменяется также структура кинетических констант гетерогенной реакции. [c.104]

В действительности если учесть и реакции диспропорционирования, то существует пять возможных реакций обрыва. Однако реакции этого типа имеют тот ше самый порядок, что и реакции рекомбинации, а поэтому можно допустить, что оба эти процесса учитываются константой скорости. Если Н — не очень сложная частица, то реакции диспропорционирования И + X и Н + К могут идти быстрее, чем реакция рекомбинации X + X, так как для протекания этой реакции зачастую требуется присутствие третьей частицы. Отметим, что схема не охватывает гетерогенных реакций. [c.294]

Рис. 90. Зависимость логарифма константы равновесия от обратной температуры в гетерогенных реакциях.

Формулируют дифференциальные уравнения, описывающие одновременно протекающие и влияющие друг на друга процессы химическую реакцию, диффузию, теплопередачу и потерю напора. Такие данные, как константы скорости реакции, коэффициенты диффузии, теплопередачи и трения, могут быть получены путем соответствующих корреляций или экспериментально. После подстановки этих данных в дифференциальные уравнения последние могут быть решены. Во многих случаях, особенно в процессах гетерогенного катализа, указанные уравнения решаются без помощи электронных вычислительных машин лишь с большим трудом. Отметим, что в настоящее время производство и применение математических машин непрерывно возрастает. В весьма недалеком будущем электронные вычислительные машины могут стать серьезным конкурентом опытных установок. [c.340]

В случае гетерогенных реакций в уравнения закона действия масс входят концентрации только тех веществ, которые находятся в газовой фазе или в растворе. Концентрация вещества, находящегося в твердой фазе, обычно представляет собою постоянную величину и поэтому входит в константу скорости. Например, для реакции горения угля [c.174]

В практике бывают случаи, когда концентрации одного или нескольких компонентов в системе остаются постоянными или приблизительно постоянными во времени, Тогда все постоянные множители кинетического уравнения объединяют в константу скорости реакции, а о порядке ее судят ио сумме показателен степеней при изменяющихся концентрациях и называют ее псевдопорядком реакции ( ложным порядком) Таковы гетерогенные реакции, реакции в буферных системах и реакции, когда [c.156]

Результаты, полученные для простых гомогенных реакций, нетрудно распространить на гетерогенные реакции, а также процессы, включающие произвольное число реакций первого порядка. В случае гетерогенной реакции эффективной константой скорости к будет произведение константы скорости гетерогенной реакции, отнесенной к единице активной поверхности, на площадь активной поверхности в единице объема ячейки. Для этой величины останутся справедливыми все выделенные выше соотношения. Реакция на пористой частице катализатора может рассматриваться как гомогенная реакция, протекающая только в застойных зонах, но не в проточной части ячейки. Степень превращения, достигаемая в результате такой реакции, по-прежнему определяется формулой (VI.58), но функция А к) в этом случае должна быть связана с функцией распределения времени пребывания только в застойных зонах, а не во всем объеме ячейки. Эта видоизмененная функция А (к), в отличие от (VI.59), будет иметь вид [c.233]

Константы равновесия гетерогенной реакции при разных давлениях [c.249]

Объединяя Рд с /Ср в новую постоянную Кр Рв = р> найдем выражение для константы равновесия гетерогенной реакции [c.273]

Ранее уже показано, что из закона действующих масс, зная константу равновесия и исходный состав системы, можно вычислить равновесный состав реагирующих веществ. Такие расчеты называют определением выхода реакции. Читатель должен приобрести достаточный навык в технике таких расчетов, поэтому ниже приведено несколько подробно разобранных примеров расчета газовых реакций (гомогенных и гетерогенных). Реакции в раствО)рах будут обсуждаться несколько позднее (гл. 35 и разд. 40.4). [c.269]

Выведем уравнения для константы равновесия следующих гетерогенных реакций, считая, что газообразная фаза является смесью идеальных газов [c.140]

Реакция окисления органических веществ при термокаталитическом процессе достаточно сложна, однако может быть описана уравнением реакции псевдопервого порядка [134], что позволяет оценить физикохимические характеристики процесса. В частности, константа скорости реакции /с для гомогенных и гетерогенных (в слое катализатора) реакций рассчитывается по уравнению [c.171]

Согласно сказанному, удельную скорость гомогенной элементарной реакции следует выразить в виде V = йс/(11 (отметим, что в прямой реакции с<0). Скорость односторонних элементарных реакций в гомогенных и многих гетерогенных системах выражают уравнениями вида (к — константа скорости реакции) [c.222]

В ряде работ рекомендуется для условий гетерогенного катализа рассматривать константу скорости реакции как удельную характеристику соотнося ее с величиной ГШ- площадью реакционной поверхности, приходящейся на единицу длины реактора [128], тогда [c.171]

Константы к, т, п. .. называют кинетическими параметрами. Уравнение (ХУП. 11) в случае гомогенных реакций характеризует действующие концентрации в объеме. Это же уравнение в гетерогенных реакциях определяет действующие поверхности, так как число реагирующих частиц зависит от числа поверхностных вакансий, на которые эти частицы попадают. Определять число действующих вакансий следует из объемной концентрации реагентов с помощью тех или иных выражений адсорбционного равновесия (в предположении что скорость адсорбции не является лимитирующей). В разделе (ХУП. 5) мы покажем, как получается выражение скорости сложной реакции, механизм которой установлен достаточно точно. [c.225]

В первом случае — первый порядок реакции, во втором — нулевой порядок. Для промежуточных случаев порядок реакции дробный. Для первого порядка константа скорости гетерогенной реакции к имеет размерность м/сек. [c.101]

Приводимые в справочных таблицах значения констант равновесия гетерогенных реакций всегда включают в себя давления паров конденсированных веществ, т. е. в рассмотренном примере соответствуют величине [c.132]

На основе положений формальной кинетики, метода переходного состояния и законов термодинамики были получены уравнения, описывающие закономерности кинетики простейших реакций. В кинетические уравнения входят константы гетерогенно-каталитических реакций, характеризующие процессы, которые протекают на поверхности, константа равновесия хемосорбционного процесса /Сад и- предельное значение адсорбции (Гоо), константа скорости химического акта (йуд), а также константы, характеризующие процессы массопе-реноса (D, р и р). Теория каталитического процесса, протекающего на поверхности катализатора, должна раскрывать зависимость Кап и йуд от строения и свойств катализатора и реагирующих молекул. Проб лема эта очень сложная и далеко еще не решенная. [c.654]

Запишите выражение константы равновесия для следующих гетерогенных реакций [c.62]

Квазигомогепная модель была разработана применительно к гетерогенно-каталитическим реакторам [21]. В дальнейшем ее рас-пространилп на ДН Р [22—24] без детального анализа условий и границ ее применимости. Эта модель носит наиболее приближенный характер. Она основана на использовании фиктивных констант скорости реакции, которые вводятся на базе представлений о полном и мгновенном растворении в реакционной фазе реагентов, подаваемых в аппарат с транспортной фазой. [c.119]

Противоионы, подобно соответствующим ионам в гомогенной среде, катализируют многочисленные и разнообразные реакции органического синтеза [233]. Находясь в ионите в сольватирован-ном состоянии, они аналогичны свободным ионам в обычных растворах электролитов. Поэтому каталитические реакции под действием ионов в растворе и протизоионов ионита протекают по одному и тому же механизму. Отношение константы скорости ре- акции в гетерогенной системе Лгет к константе скорости реакции в гомогенной системе йгом при эквивалентной концентрации катализирующего иона называется эффективностью ионита Ли [237] [c.175]

Из этих уравнений следует, что в случае диффузии и одновременной гетерогенной реакции на поверхности контакта фаз возникает три вида сопротивления два вида, имеющие такую же величину, как й при физической диффузии, и дополнительное сопротивление, вызванное химической реакцией. Оно не зависит от концентрации только для химических реакций первого порядка п=г—1) и тогда, когда скорость реакции не зависит от концентрации (/г,г= onst, г"=сопз1). Если скорость реакции зависит от концентрации, то опреде,тение констант скорости и к,, основанное на опытах, выполняемых в постоянных условиях, встречает затруднения. [c.72]

Концентрация воды в водных растворах обычно очень велика, приблизительно 55 М, и в разбавленных растворах остается практически постоянной. Поэтому принято исключать концентрацию воды из выражения для константы ее самодиссоциации в вод ных растворах, подобно тому как мы исключали концентрации чистых твердых веществ и жидкостей из выражений для констант равновесия гетерогенных реакций (см. разд. 14.3). Это позволяет написать выражение для константы самодиссоциации воды в таком виде [c.75]

Рассматриваемое твердое вещество представляет собой ионное соединение (как и другие твердые вещества, которые мы будем обсуждать в данном разделе). Такие соединения почти всегда являются сильными электролитами в растворенном виде они присутствуют в растворе в виде ионов. Из разд. 14.3 нам известно, что в гетерогенных реакциях концентрация твердого вещества остается постоянной, что позволяет включить ее в константу равновесия. Таким образом, выражение для константы равновесия [c.124]

Константа равновесия будет К° = Ясс,- Несмотря на то что константа равновесия гетерогенной реакции (79.1) выражается через парциальные давления газообразных реагентов (А и А3), величина К.° будет зависеть от свойств всех участников реакции (А1, Аг, Ад и А4). Этот вывод непосредственно вытекает из уравнения (79.3), так как левая часть его содержит алгебраическую сумму [(гзЦз + 4 ,4) —( - , [c.260]

Разумеется, в реальных условиях при нагреве нефтяных коксов происходят более сложные физико-химические процессы. Кроме того, стадии процесса облагораживания могут осложняться теплотехническими и гидродинамическими факторами, влияющими на суммарную (эффективную) константу скорости реакции. Вследствие отставания при повышенных температурах скорости диффузии от скорости химической реакции суммарная скорость гетерогенного процесса начинает лимитироваться диффузионными факторами. С учетом указанных сложностей предлагается [47, 172] представить механизм облагораживания кокоов в следующем виде. [c.200]

Однако рассчитанная из экспериментальных данных для 25°С константа равновесия оказывается равной 5,8. Это значение не согласуется с теорией [ура)Внение (307)]. Очевидно, система не может прийти к равновесию и всегда находится вдали от него. Реакция идет в одном направлении до тех пор, пока не израсходуется одно из веществ, стоящих слева в уравнении реакции. Такое поведение системы часто наблюдается для гетерогенных реакций, которые не доходят до состояния равновесия, а заканчиваются, как только израсходуется одно из исходных веществ. В случае реакции (304),также может оказаться, что при небольшом количестве СаСОз это вещество израсходуется раньше, чем будет достигнуто состояние равновесия. [c.257]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология