Химические реакции установление механизма

Дальше будет показано, что это приводит к такому положению, при котором простые операции по измерению константы скорости, порядка и энергии активации химической реакции не дают необходимых данных для установления истинного механизма химической реакции. Задача установления истинного механизма реакции требует от экспериментатора большой изобретательности нри выборе критерия для обоснования отдельных стадий, совокупность которых составляет предполагаемый механизм сложного процесса. [c.283]

Слово анализ в заглавии книги характеризует наш метод. Это значит, что мы хотим разделить рассматриваемый предмет на составные части и исследовать взаимоотношения этих частей. Вслед за анализом возникают многочисленные задачи синтеза, служащие для расчета химических реакторов. Основная же наша цель — понять структуру предмета. Поскольку мы стремимся изучить поведение химических реакторов (а они создаются для проведения химических реакций), нам следует начать с установления общих принципов описания химических реакций. Здесь, на границе нашей области, лежит соседняя область чистой химической кинетики. Предметом химической кинетики является исследование механизма химических реакций на молекулярном уровне. Для наших целей достаточно взять только результаты кинетических исследований. Наш подход к собственно химической реакции будет чисто феноменологическим. При таком подходе основная роль отводится стехиометрии и термостатике, так как все возможные изменения состояния системы обусловлены ограничениями, налагаемыми стехиометрией и термодина- [c.7]

Определение механизма химической реакции. Установление механизма химического превращения— одна и9 наиболее сложных задач химической кинетики. Трудности возникают прежде всего потому, что одним и тем же кинетическим кривым, полученным экспериментально, может соответствовать множество различных механизмов реакции. Однако практически приходится рассматривать ограниченное число вероятных механизмов реакции. При этом с помощью АВМ можно сравнительно быстро просмотреть несколько механизмов и сразу отсеять те, которые не согласуются с опытом, поскольку невозможность согласования расчетной кривой с экспериментальной указывает на ошибочность данного механизма. Успешность такого метода определения истинного механизма процесса значительно возрастает с увеличением количества экспериментальных кинетических данных для исходных, промежуточных и конечных веществ, которые можно было бы сравнивать с расчетными величинами. [c.347]

Влияние диффузионного сопротивления. При изучении гетерогенных химических реакций (установление механизма реакций, определение оптимальных температурных режимов их проведения и т. д.) важно создать в лабораторной установке такие условия, при которых исключалось бы или сводилось к минимуму диффузионное сопротивление, т. е. реакция протекала бы в кинетической области. При этом очень важно уметь оценить, насколько полно исключено влияние диффузионного сопротивления и, следовательно, насколько точны экспериментальные данные по определению скорости реакпии. [c.393]

Разработка современного высокоэффективного контактно-каталитического промышленного процесса немыслима без реализации разветвленной многоэтапной процедуры принятия решений многоцелевого характера, начиная с исследования элементарных актов химического взаимодействия, установления механизма и кинетики каталитических реакций на элементах твердой поверхности катализатора и кончая созданием технологически и экономически оптимальных контактных аппаратов большой мощности. [c.9]

Области применения метода разнообразны. Его можно использовать для исследования механизма электродных процессов, для определения ряда физико-химических констант, изучения кинетики химических реакций, установления состава и прочности комплексных соединений в растворах и т. п. С другой стороны, полярографический метод широко применяется и в аналитической химии для качественного обнаружения и особенно для количественного определения многих неорганических и органических веществ. [c.209]

Установлено, что зависимость скорости распада нестабилизированной иерекиси водорода под действием -излучения от интенсивности излучения достаточно хорошо описывается выражением v = Для истолкования установленных эффектов влияния полупроводников на возбуждение гетерогенных радиационно-химических реакций предложен механизм гетерогенной радиационно-химической сенсибилизации. [c.65]

Понятие молекулярные перегруппировки не является строго определенным. Этот термин был предложен еще до создания теории химического строения для обозначения таких процессов, при которых нарушался принцип наименьшего структурного изменения во время реакции. Установление механизмов многих процессов, отнесенных по этому признаку к молекулярным перегруппировкам, выявило, что наряду с реакциями, при которых действительно происходит изменение структуры той части молекулы, которая, казалось, должна была оставаться неизменной, существуют двух- или многостадийные процессы, при которых отдельные стадии протекают без нарушения указанного принципа, а в целом процесс приводит к образованию соединений, не отвечающих по структуре исходным, т. е. как бы протекает с нарушением этого принципа. [c.5]

Химическая кинетика изучает закономерности протекания во времени и механизм химических реакций, а также зависимость скорости реакций от различных факторов концентрации реагирующих веществ, температуры, давления, присутствия катализаторов, воздействия проникающего излучения и др. Целью такого изучения является установление механизма реакции, т. е. совокупности элементарных реакций, ведущих от исходных веществ к продуктам, и выяснение возможности регулирования скорости их протекания. Задачи эти весьма сложны, ибо даже в случае сравнительно простых реакций выявление элементарного акта может представлять значительные трудности. [c.246]

В качестве примера, иллюстрирующего удобство использования химических меток для установления механизма реакции, рассмотрим расщепление молекулы аденозинтрифосфата с образованием аденозиндифосфата и ортофосфорной кислоты [c.427]

Применение ЯМР-спектроскопии не ограничивается установлением или же подтверждением химического строения молекул. ЯМР дает возможность решать ряд проблем стереохимии, количественного анализа смесей, кинетики и механизмов быстрых химических реакций, в том числе протонного обмена, таутомерных превращений и другие вопросы. Целые разделы органической и неорганической химии обязаны своим стремительным развитием именно применению спектроскопии ЯМР- Данные спектров ЯМР считаются такими же надежными критериями в оценке структуры, в распознавании и отождествлении химических соединений, как и сведения других физических методов исследования. [c.10]

Этан 5. Изучение кинетики химических реакций, включающее а) синтез конкурирующих механизмов на основе априорной информации о процессе и построение конкурирующих кинетических моделей б) разработку стратегии стартового экспериментирования и проведение экспериментов на базе нового экспериментального оборудования в) оценку параметров г) планирование уточняющих, дискриминирующих экспериментов установление адекватной модели. [c.19]

Выше было сформулировано, что выявление механизма реакции — это установление элементарных этапов, по которым шагает, развивается химический процесс при переходе от исходных веществ к конечным продуктам. Как правило, изучающие химию аккумулируют свои знания в виде уравнений химических реакций типа [c.52]

В качестве примера моделирования кинетики химической реакции для установления ее механизма и получения кинетических констант рассмотрим синтез карбида магния в расплаве хлорида [c.348]

Из приведенного в предыдущих главах обзора результатов, достигнутых в первый и второй периоды исследования газофазного окисления углеводородов (главным образом парафиновых и частично олефиповых), видно, что к середине 30-х годов нашего столетия вся сумма полученных экспериментальных данных и их теоретическое освещение ставило перед дальнейшим исследованием прежде всего задачу химической конкретизации кинетического механизма — вырожденного разветвления,— предложенного для этой реакции цепной теорией. Эта химическая конкретизация теперь уже не могла ограничиваться установлением стадийной последовательности стабильных промежуточных веществ, а должна была представлять собой всю сумму элементарных реакций, осуществляющихся с участием свободных радикалов и атомов и представляющих собой весь процесс окислительного превращения углеводородной молекулы. [c.92]

Исходя из сложности задачи и общей стратегии декомпозиции проблема синтеза технологической схемы обычно подразделяется на ряд подпроблем, а именно синтез стадий химического превращения и выделения продуктов реакций. Помимо этого возникает задача рационального объединения источников и стоков энергии внутри схемы для снижения внешнего энергопотребления. Каждая из стадий достаточно специфична в силу различной природы решаемых вопросов (например, нельзя говорить о технологической схеме, пока не определен набор исходных реагентов, не установлен механизм химических реакций и не определены условия их протекания, обеспечивающие получение требуемых продуктов), поэтому после определения совокупности элементов технологической схемы (4.39), возможно, в рамках отдельных подсистем необходимо [c.144]

Далее, отчетливо было показано, что в рамках общей реакции газофазного окислеиия парафиновых углеводородов сосуществуют два направления — собственно окислительное, приводящее к образованию кислородсодержащих продуктов, и так называемое крекинговое, дающее бескислородные продукты. К настоящему времени можно считать установленными основные вехи истинного механизма первого, т. е. собственно окислительного направления общей реакции. По крайней мере в современной литературе уже намечается единство взглядов не только по вопросу о природе свободных радикалов, но и о происходящих с их участием элементарных реакциях, приводящих к образованию кислородсодержащих продуктов. Менее благополучно обстоит дело с установлением элементарных химических реакций, составляющих крекинговое направление. Механизм последнего до сих пор еще остается неясным. [c.93]

Здесь все обозначения те же, что и для уравнения (501). Показатели степени Zr и Zo указывают на порядок электрохимической реакции и имеют та-жое же значение для установления механизма электрохимической реакции (перехода электрона), как порядок химической реакции для выяснения ее механизма. Как будет показано ниже, в большинстве случаев порядок электрохимической реакции равен единице. [c.341]

Используя физические свойства молекул, определенные методами молекулярной спектроскопии, и статистическую термодинамику, физическая химия позволяет определить термодинамические свойства веществ, необходимые для расчета химических равновесий. По вполне понятным причинам ее интересует не только само химическое равновесие, но и скорость его установления. Поэтому химическая кинетика, т. е. учение о скоростях и механизмах химических реакций, вместе с химической [c.6]

Путем оптимальных для данных условий сочетаний слова и изображения, попеременного увеличения нагрузки на зрительный и слуховой анализатор обеспечивается временная релаксация механизмов восприятия и переработки информации обучаемых. На основе зрительного восприятия развиваются наблюдательность, умение пользоваться наблюдением как одним из методов познания. В преподавании химии важная роль принадлежит наблюдению свойств и превращений веществ, признакам и особенностям протекания химических реакций. Динамика развития химических явлений является отражением состава и строения веи еств, их отнощения к другим веществам. Телевидение создает комплексную аудиовизуальную наглядность, которая, воздействуя на органы чувств, обеспечивает установление необходимых ассоциативных связей в ходе наблюдения. [c.100]

В настоящее время метод остановленной струи широко приме-ляется для решения многих задач химической кинетики установление механизмов химической реакции, определение стадий, лимитирующих протекание реакции обнаружение промежуточных комплексов, определение кинетики ферментативных реакций, установление числа и концентрации активных центров фермента, изучение быстрых конформационны5( переходов в белках и нуклеиновых кислотах. Метод требует быстрой регистрации это единственное существенное ограничение его применимости. Особое внимание при применении метода остановленной струи необходимо уделять тер-мостатированию, так как разница в температурах в кювете наблюдения и растворе смеси реагентов может привести к большим оптическим ошибкам, затрудняющим установление механизма наблюдаемой реакции. Точность определения констант скоростей данным методом примерно такая, как и при обычных спектрофотометрических измерениях кинетики химических реакций. [c.28]

Области примснсння метода разнообразны. Его можно использовать для исследования механизма электродных процессов, для определения физико-химических констант, изучения кинетики химических реакции, установления состава и прочности комплексных соединений в растворах и др. Полярографический [c.481]

Знание конфигурационных соотношений между различными типами оптически активных соединений является в fжным как с практической, так и с теоретической точек зрения. Оно необходимо во многих областях биохимии при изучении метаболизма и действия лекарственных веществ, при разработке теоретических вопросов биогенеза и др. Применение оптически активных реагентов часто значительно облегчает изучение механизма химических реакций. Установление конфигурационных соотношений совершенно необходимо для проверки математических трактовок в теориях происхождения оптической активности различных веществ. [c.162]

Изложены наиболее важные экспериментальные данные по электровосстановлению органических перекисей и критически рассмотрены различные теории, относящиеся и механизму процесса. Изложение включает следующие аспекты радикально-цепной механизм химических реакций перекисей, механизм установления стационарного потенциала и спонтанный распад перекисей при рз.чомь-нутой цепи, механизм катодного процесса на ртутном и илатиновом электродах. Наиболее полные данные имеются о поведении простейшего представителя — перекиси водорода, которая используется как модельное вещество. Сделаны следующие выводы. При потенциалах основной волны в электрохимическом акте непосредственно участвует (в зависимости. от pH) либо молекула перекиси, либо соответствующий анион возможно и одновременное участие обоих видов частиц. Предшествующий переносу электрона гомолитический распад перекиси (по Бокрису) маловероятен. Скорость реакции существенно зависит, помимо обычных электронных эффектов в молекуле, от адсорбируемости перекиси этим объясняется сильное влияние рода растворителя на потенциал полуволны. Кроме того, перекиси способны вступать в химическое взаимодействие с металлом электрода. В случае ртути в щелочной среде, происходит образование окиси и последующее электрохимическое восстановлеюю ее, приводящее к появлению предволны со спадом в лучае платины наблюдается распад перекиси на поверхности, и в электрохимическую реакцию вступает образующийся кислород. Иллюстраций 12. Библ. 51. назв. [c.384]

Методом молекулярного наслаивания показана возможность контролируемого синтеза углерода на поверхности кремнезема. Методами оптической (ИК, УФ) спектроскопии и химического анализа установлен механизм протекающих реакций. Исследовано влияние условий синтеза на xapaiiTep формирования углеродной структуры. Пок азапо закономерное в соответствии с числом циклов молекулярного наслаивания изменение параметров пористой структуры. Получены углеродные адсорбенты с заданным распределением пор по радиусам. — Лит. — 1 назв., ил. — 2, табл. — 2. [c.229]

Данные по механизму и кинетике химических реакций имеют не только чисто теоретическое, но и большое практическое значение. Познание механизма реакций заключается в установлении энерге — тически наивыгодных реакционных маршрутов, структуры образующихся в отдельных микростадиях промежуточных веществ (актив — ных комплексов, частиц и др.) в зависимости от типа и строения реагирующих молекул и способа активации реакций. В свою очередь, мехаьсизм реакций является основой для установления кинетических закономерностей протекания реакций во времени в зависимости от параметров химического процесса. [c.16]

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]

Несмотря на различную физико-химическую природу рассмотренных выше процессов, разработка математических моделей каждого из них и методология определения параметров во многих аспектах имеет много общего. Прежде всего для каждого из процессов характерны такие этапы, как исследование условий химического и фазового равновесия, причем для большинства из пих по единой методологии и одним и тем же моделям оценка гидродинамической структуры систем с двумя (и более) фазами применительно к выбранному типу оборудования оценка параметров кинетических закономерностей (коэффициентов массопередачи, площади поверхности раздела фаз, коэффициентов диффузии и т. д.) для учета реальных условий массоиереноса установление механизма химических реакций и оценка параметров (для процессов химического превращения, хеморектификации, хемосорбции), выбор разделяющего агента (для комплексов с разделяющими агентами). [c.94]

Систелш линейных однородных уравнений имеет бесконечное число решений и выделить их, вообще говоря, не представляется возможным. Больший интерес представляет установление числа независимых решений (химических реакций), чтобы построить полную систему конкурирующих механизмов сложной реакции. Число независимых реакций определяется в соответствие с обобщенным стехиометрическим правилом Гиббса, а именно z = N — [c.450]

Механизм активации водорода, катализируемой основаниями, благодаря простоте протекающих химических реакций особенно легко может быть изучен. Уилмарт с сотрудниками нашли, что скорость активации пропорциональна концентрации основания (ионов ОН или NHГ). Хотя эти авторы не установили, что реакция относителыю водорода имеет первый порядок, по-видимому, это в действительности так. (Поскольку при отсутствии осложнений каждая реакция обмена в любом отдельном опыте имеет кажущийся первый порядок, то для установления истинного порядка реакции следует варьировать начальную концентрацию.) [c.212]

Сведения о зависимости скорости химической реакции от концентраций, температуры и давления находят широкое практическое применение. Например, такими сведениями необходимо располагать при проектировании химического завода. Чтобы знать, как ведет себя какой-нибудь химический загрязнитель, скажем гербицид (средство для борьбы с сорняками), в окружающей среде, нужно иметь сведения о том, в какие реакции он может вступать в природных условиях и с какой скоростью протекают эти реакции. Но изучение кинетики химических реакций помимо таких практических целей преследует и более фундаментальные задачи. Знание уравнения скорости реакции и ее энергии активации поможет разобраться в механизме реакции, т. е. в подробной картине ее протекания. Механизм реакции описывает ее путь или последовательность стадий, через которые она протекает, а также последовательность разрыва и образования новых связей и порядок изменений относительного положения атомов в ходе реакции. Установление детальных механизмов химических реакций представляет собой одну из величайщих задач химии. Если известен механизм реакции, то с его помощью можно предсказать новые реакции и проверить эти предсказания на дополнительных экспериментах. [c.20]

При установлении механизма химической реакции сначала экспериментально определяют ее уравнение скорости, а затем постулируют одну или несколько элементарных реакций, которые удовлетворяют найденному уравнению скорости и другим экспериментальным фактам. Если скоростьонределяющая стадия реакции протекает с участием интермедиата, то между уравнением скорости для этой стадии и экспери- [c.22]

Для решения задач по яеорганической хим-ии -необходимо зна(ние не только химических, о и физических свойств веществ качественных реакций на катионы и анионы способов разделения смесей веществ,-окислительно-восстанов ительных реакций. Чтобы решить задачи по органической химии, нужно знать теорию химического строения органических соединений, генетическую связь между различными классами органических соединений, установление строения веществ по их свойствам, возможные, наиболее рациональные пути синтеза некоторых органических веществ, механизм и условия осуществления тех или иных химических реакций. Задачи в сборнике составлены таким образом, что для успешного решения каждой из них долгйны быть использованы знания нескольких разделов химии. Во всех задачах числовые значения подобраны так, чтобы они составляли кратные доли моля, не требуя длительных арифметических операций и фиксируя основное внимание на химических превращениях. Решения задач вынесены в самостоятельный раздел сборника с тем, чтобы читатель, ознакомившись с содержанием задачи, мог попытаться самостоятельно наметить пути ее решения, а затем воспользоваться готовым решением для самоконтроля. [c.4]

Химия как наука. Химья — наука о строении, свойствах веществ, их превращениях и сопровождающих явлениях. Перед современной химией стоят три главные задачи. Во-первых, основополагающим направлением развития химии является исследование строения вещества, развитие теории строения и свойств молекул и материалов. Важно установление связи между строением и разнообразными свойствами веществ и на этой основе построение теорий реакционной способности вещества, кинетики и механизма химических реакций и каталитических явлений. Осуществление химических превращений в том или ином направлении определяется составом и строением молекул, ионов, радикалов, других короткоживущих образований. Знание этого позволяет находить способы получения новых продуктов, обладающих качественно или количественно иными свойствами, чем имеющиеся. Поэтому вторая задача — осуществление направленного синтеза новых веществ с заданными свойствами. Здесь также важно найти новые реакции и катализаторы для более эффективного сушествле-ния синтеза уже известных и имеющих промышленное значение соединений. В третьих — анализ. Эта традиционная задача химии приобрела особое значение. Оно связано как с увеличением числа химических объектов и изучаемых свойств, так и с необходимостью определения и уменьшения последствий воздействия человека на природу. [c.14]

Любая электрохимическая реакция протекает на поверхности раздела фаз электрод — раствор и является гетерогенной. Как гетерогенная химическая реакция она также является стадийной, текущей через ряд последовательных стадий 1) транспорт вещества к электроду — к зоне реакции 2) собственный электрохимический акт взаимодействия реагирующей частицы с электродом (стадия разряда — ионизация) 3) отвод образовавшихся продуктов реакции от поверхности электрода. Первая и третья стадии имеют одни и те же закономерности и. чазываются стадиями мас-сопереноса, осуществляемыми за счет малых коэффициентов миграции и конвекции. Для всех электродных процессов наличие этих трех стадий обязательно. Однако наряду с этим ряд электрохимических процессов может осложняться предшествующими и последующими химическими реакциями, протекающими в объеме раствора или на поверхности электрода. Кроме того, в ходе электрохимической реа1 ции может происходить передвижение частиц по поверхности электрода (стадия поверхностной диффузии). Скорость электрохимического процесса, состоящего из ряда последовательных стадий, определяется наиболее замедленной, лимитирующей стадией. Для установления природы лимитирующей стадии, скорости ее течения, механизма электродного процесса, необходимо знать закономерности, которым подчиняются поляризационные характеристики / и Л . [c.458]