Стехиометрия и уравнение для скорости реакции

Порядок и молекулярность реакции-два совершенно разных понятия, отражающие различие между полной стехиометрией реакции и ее механизмом. Порядок реакции представляет собой сумму показателе) степеней всех концентрационных членов в выражении для скорости реакции, имеющем вид произведения этих членов. Молекулярность простой реакции-это число молекул или ионов, которые сталкиваются на данной стадии. Нельзя говорить о молекулярности полной, многостадийной реакции, хотя ее порядок можно определить вполне однозначно. Однако кинетическое уравнение для реакции образования НВг имеет настолько сложный вид, что к нему неприменимо даже понятие порядка реакции, которым удастся воспользоваться только при низких концентрациях НВг. [c.392]

Можно было бы наивно полагать, что такая стехиометрия означает, будто уравнение скорости реакции имеет тридцать первый порядок. На самом деле реакция имеет второй порядок, первый порядок по каждому из реагентов. Скорость расходования этанола описывается уравнением [c.362]

Если стехиометрия реакции позволяет ожидать достаточно простую закономерность, часто оказывается целесообразно привлечь для исследования кинетических закономерностей интегральные уравнения скорости реакции, имеющие весьма простой вид для реакции первого, второго и третьего порядков. [c.153]

Полученное уравнение может быть использовано лишь тогда, когда концентрации реагирующих веществ близки к требованию стехиометрии, а в данном случае концентрация кислорода воздуха значительно превосходит эти условия. В связи с этим необходимо использовать прием, который мы применяли при рассмотрении реакции получения фталевого ангидрида. Тогда дифференциальное уравнение скорости реакции запишется так [c.80]

Порядок реакции зависит от числа видов частиц и от степени, в которой концентрация каждого вида частиц входит в уравнение скорости. Часто порядок реакции равен числу соударяющихся частиц в скорость определяющей ступени реакции. В дальнейшем будет приведено несколько примеров, в которых порядок реакции меньше числа частиц, участвующих в скорость определяющей ступени реакции. Из всего сказанного выше ясно, что уравнение скорости реакции нельзя написать на основании лишь стехиометри-ческого уравнения реакции. Так, уравнение скорости реакции А -> А может содержать концентрации таких видов частиц, которые не входят в уравнение химической [c.161]

Уравнение скорости реакции в соответствии со стехиометри-ческим уравнением реакции запишется в виде [c.137]

На основе этих данных можно представить механизм реакции. Он состоит из стадий инициирования, развития и обрыва цепи. Половинный показатель степени в уравнении скорости реакции показывает, что инициирование реакции осуш ествляется диссоциированным ионом амида, а не молекулой амида калия или его ионной парой. Второй сомножитель в уравнении скорости указывает, что стадия развития цепи является бимолекулярной. Первая степень в уравнении для степени полимеризации ОР == кр/кг) свидетельствует о том, что обрыв цепи является реакцией первого порядка по полимеру и что в реакции обрыва цени в качестве другого реагента может участвовать только растворитель. То, что в процессе обрыва цепи участвует растворитель, видно из стехиометрии реакции обрыв происходит при переносе протона [c.856]

Рассмотренный пример показывает, что при изучении скоростей реакций следует постоянно иметь в виду следующее правило теорию столкновений далеко не всегда можно применять к стехиометрия ескому уравнению химической реакции. Например, наблюдаемая скорость реакции [c.228]

В, Химический состав концентрация реагирующих веществ. Первоначальные кинетические исследования были начаты с изучения влияния концентраций реагирующих компонентов на скорость реакции. Для реакций между газами концентрации непосредственно связаны через уравнение состояния с давлением, объемом и температурой. Для жидкофазных реакций давление как переменная представляет второстепенный интерес (объем системы очень нечувствителен к изменениям температуры и давления). Поскольку стехиометрия реакции определяет соотношения между концентрациями различных участвующих в реакции веществ, концентрация каждого конкретного компонента не обязательно является независимой переменной. Так, при образовании иодистого водорода (Нг +12" 2Н1) числа израсходованных молей водорода и иода должны быть равны друг другу, в то время как число молей образовавшегося Н1 в два раза больше каждого из них. [c.16]

Кинетические данные обычно представляют собой результаты измерения концентраций некоторых реагентов или каких-то других переменных (связанных с концентрациями) в зависимости от времени при определенных условиях, чаще всего изотермических. Задача состои+ в том, чтобы выразить существующие между ними связи соответствующим кинетическим уравнением, позволяющим экстраполировать данные за пределы экспериментально изученных условий. В общем случае такие уравнения находят путем подбора. Стехиометрия реакции обусловливает ту форму уравнения, которую следует проверить в первую очередь. Если эта попытка окажется неудачной, такая реакция требует специального изучения, и успех в выводе уравнения скорости по экспериментальным данным будет зависеть от способностей исследователя. [c.55]

Стехиометрия и уравнение для скорости реакции [c.361]

Эта реакция второго порядка по N0 и первого порядка по О2, а в целом-третьего порядка. Уравнение для скорости реакции случайно согласуется со стехиометрией химической реакции такое согласие заставляет предположить (но не позволяет доказать), что мы имеем дело с простой одностадийной реакцией, в которой одновременно участвуют три молекулы. [c.362]

В общем случае, если уравнение для скорости реакции не согласуется со стехиометрией полной реакции, это является указанием, что реакция протекает в несколько стадий. В таких случаях задача заключается в отыскании последовательности реакций, включающей медленную стадию, которая объясняет наблюдаемый закон для скорости реакции. [c.383]

Число линейно-независимых наборов Р стехиометрических чисел равно рангу прямоугольной матрицы а, составленной из величин Согласно уравнению (11.118) (которое в матричной форме записывается как va = 0), ранг матрицы а равен разности между полным числом стадий и рангом матрицы v, т. е. числом линейно независимых неустойчивых веществ. Каждому г-му набору стехиометрических чисел соответствует некоторое суммарное стехиометрическое уравнение, или маршрут реакции. Следует отметить, что, в то время как число независимых маршрутов Р строго определено стехиометрией процесса, их конкретный выбор произволен при этом скорость реакции по каждому маршруту будет зависеть от того, какой набор независимых маршрутов выбран для описания процесса. [c.90]

Я. Вант-Гофф предложил простой метод определения порядков и констант скоростей реакций по их начальным скоростям. Так, для взаимодействия, стехиометрию которого отражает уравнение [c.13]

Различают реакции первого, второго и высшего порядка Порядок реакции определяется кинетическим уравнением и чаще всего ие совпадает с молекулярностью (стехиометрией) реакции, так как большинство сложных реакций протекает в несколько стадий. Промежуточные реакции могут оказаться решающими при определении полной скорости реакции. У реакции первого порядка, определяемой стехиометрическим уравнением А- В+С+. .., скорость пропорциональна концентрации с вещества А [c.684]

Первый шаг состоит в том, чтобы показать, как структура системы кодируется в граф и как стехиометрия, структура сети и феноменология скорости реакции отражаются в управляющих уравнениях для пространственно-однородной системы. Предположим, что реакционная смесь содержит п химических веществ. , которые могут быть атомами, ионами или молекулами, и что — стехиометрический коэффициент /-Г0 вещества в уравнении у-й реакции. v J — неотрицательные действительные числа, отражающие молярные соотношения вешеств в. реакции. Каждая реакция независимо от ТОГО, представляет ли она собой элементарную стадию или нет, будет записываться в виде [c.325]

Интенсивность выделения теплоты зависит от скорости реакции (1.Х1У). Кинетические уравнения окисления органических соединений невозможно составить по стехиометрии, так как они относятся к сложным химическим реакциям и протекают по радикально-цепному механизму с образованием в конце каждого элементарного цикла дополнительных активных центров. Такие реакции называют разветвленными. [c.66]

Протолитические взаимодействия отвечают требованиям, предъявляемым к реакциям, используемым в объемном анализе, в отношении их стехиометрии и скорости протекания. Связывание Н3О+ и ОН в растворе в соответствии с уравнением (X. 10) происходит за время порядка 10 с. При титровании определенного протолита (кислоты или основания) в зависимости от величины Ка или Кь всегда можно подобрать такой подходящий титрант и среду, чтобы реакция шла до конца. Что же касается определения эквивалентной точки, то наиболее часто в этом разделе объемного анализа применяют визуальные методы, основанные на использовании кислотно-основных индикаторов — веществ, которые изменяют свой цвет при достижении определенного значения активности протонов. Однако иногда, наряду с этими методами, используют и некоторые физические, чаще всего потенциометрические, методы анализа. [c.238]

Сложное уравнение для скорости реакции или уравнение, не соответствующее стехиометрии реакции, указывают на сложный механизм взаимодействия. Противоположное утверждение, однако, было бы неправильным не каждая реакция, кинетика которой проста и соответствует стехиометрии, является элементарной. Хорошим примером в данном случае может служить реакция разложения этана, для которой стехиометрическое уравнение является чрезвычайно простым [c.152]

Скорость реакции водорода с кислородом изучена в ударных волнах в широком температурном интервале. Вода является основным конечным продуктом реакции согласно стехиометри-ческому уравнению [c.129]

При постоянной концентрации катализатора скорость реакции не зависела от концентрации активного метиленового компонента, однако в уравнении скорости 1 = 2 [кат эффективная концентрация катализатора была меньше стехиометри-ческой. Это обстоятельство ставит под сомнение упомянутые кинетические данные. [c.273]

Константы скорости реакции дегидрирования рассчитывались по уравнениям ( .35) и (У.37) для участков II и IV кривой. В данном случае, с учетом стехиометрии реакции, графики для определения константы [c.202]

Реакции, представленные уравнениями (4) и (5), являются важными стадиями при определении продуктов реакции, так как радикал А-, который расходуется в реакции присоединения (4), вновь регенерируется в реакции радикального замещения (5), и на каждый радикал, введенный в систему, возможно протекание многих (часто сотен или тысяч) таких циклов. И наоборот, так как в стадии обрыва цепи радикалы разрушаются, конечных продуктов, обусловленных обрывом цепей, образуется не больше, чем начинается цепей они играют малую роль во всей реакции, и суммарная стехиометрия процесса (при отсутствии побочных реакций, обусловленных альтернативными стадиями развития цепи) фактически отвечает реакции (1). С другой стороны, суммарная скорость реакции и кинетическая длина цепи (или число молекул продукта реакции, образовавшихся на одну молекулу инициатора исходных цепей), которые фактически определяют выход при данных экспериментальных условиях, зависит от каждого из трех процессов . [c.105]

Когда специалист по химической кинетике предлагает новый механизм реакции, он обычно прибегает к компьютерному моделированию для того, чтобы понять динамику. Лучщйм подходом было бы использование общей теории динамики химической реакции, которая определяет основные особенности динамики для данного множества стехиометрий реакции и уравнений скорости реакции [1-10]. [c.367]

Изменение знака и дополнительный коэффициент в последнем члене уравнения (1,186) обеспечивают стехиометрию реакции, которая, следовательно, в этом случае дает у молей продукта на каждый моль израсходованного реагента. Конечно, если реактор не считать изотермическим, скорость реакции будет зависеть от трех параметров состояния (Т, Са, Св), и к уравнениям (1,18) нужно будет добавить третье уравнение типа (1,3). Пример такой модели можно найти в работе Лисрума, Джонсона и Лапидуса (1964 г.). Сабо и Дранову (1970 г.) при изучении неизотермических последовательных реакций также потребовалась система из трех уравнений. Большое количество изотермических систем сложной биологической природы описано Хиггинсом (1967 г.). [c.22]

Конверсия СО. В промыпи[е1пшх реакторах процессы как среднетеьшера-турной, так и низкотемпературной конверсии "О протекают в диффузионной области. Поэтому наблвдаемая скорость реакции и коэффициент эффективности определяются из уравнений, описывающих процесс на зерне катализатора. В данном случае протекает одна реакция,поэтому уравнение материального баланса можно записать только для ключевого компонента (окиси углерода), а концентрация основных компонентов определяется из уравнения диффузионной стехиометрии [c.205]

Один из аспектов динамики химических реакций связан с предсказанием качественной динамики реакционной смеси на основе информации о топологии реакционной сети и зависимости скоростей от концентраций различных соединений. Для этой проблемы естественным оказывается теоретико-графовый подход, поскольку структура реакционной сети может быть закодирована в направленном графе, ребра которого взвешены в соответствии с внутренними скоростями реакций. Это в свою очередь приводит к факторизации управляющих уравнений, в результате которой эффекты стехиометрии, структуры сети и феноменология скорости реакции могут быть изучены раздельно. На этой основе легко получить некоторые результаты, связанные с динамикой нестационарных и стационарных состояний, при использовании известных или легко доказываемых результатов теории графов. В частности, возможно классифицировать стационарные состояния и разработать алгоритм для определения того, какие из различных типов стационарных состояний, если они вообще возможны, могут существовать в данной системе. Этот подход ведет также к полному описанию глобальной динамики подмножества того, что называется вершинноуправляемыми сетями. Может быть показано, что уравнения для таких систем всегда имеют единственное стационарное состояние, являющееся глобально асимптотически устойчивым. Кроме того, когда такой тип системы периодически возмущается внешним источником, отклик всегда асимптотически периодичен с периодом, равным периоду возмущающей функции. Следовательно, система этого типа может служить в качестве совершенного преобразователя частоты — свойство, необходимое при решении многих биологических задач. [c.322]

Применение нриближеин стационарного состояния и равенство скоростей стадий развития и обрыва позво.1яет вывести уравнение скорости для приведенного выше мехапизма реакции. При большой длине цепи стехиометрия является следующей [c.463]

Методом маршрутов можно показать, что при описании химического процесса одним стехиометрическим уравнением суммарного маршрута скорость процесса равна сумме скоростей реакций по всем маршрутам с учетом стехиометрии. Стехиометрические коэффициенты в этом случае представляют вклад скорости превращения каждого из реагентов и скорости образования каждого из продуктов по отдельным маршрутам в скорость суммарного химического процесса. Таким образом, хлорирование пропилена можно описать стехиометрическим уравнением суммарного маршрута, состоящего из маршрутов образования аллилхлорида со скоростью г, и 1,2-дихлорпропана со скоростью Га, в следующем виде [c.23]

Проведенные опыты подсказали, с другой стороны, оригинальный метод для изучения термического распада при тех температурах, при которых скорость реакции столь велика, что ее нельзя измерять классическими методами, пригодными для температур 500°С. Примененный нами метод показал, что механизм пиролиза ацетальдегида один и тот же при 800—900° и нри 450— 550° С (одинаковые порядок реакции и энергия активации). Из теории цепных реакций известно, что длина реакционной цепи должна уменьшаться с повышением температуры иначе говоря, при 800—900° С число актов зарождения и обрыва цепи увеличивается по сравнению с температурами, при которых обычно измеряется скорость реакции. Действительно, при 800—900° мы обнаружили примерно 1 % Hg и 1 % gHe в конечных продуктах реакции Нз и aHg являются продуктами вторичной стехиометрии по уравнению [c.270]

Это означает, что скорость реакции, по-видимому, пропорциональна Концентрации НАШг , которая рассчитывается из стехиометрии уравнения [c.119]

Из рассмотрения стехиометрии реакции окисления SOg в SOg Колетт и Шиперс [30] предложили следующее уравнение скорости этой реакции [c.350]

У. постоянства расхода. Уравнение, выражающее материальный баланс стационарного потока устанавливает связь между материальным потоком через некоторое сечение, площадью этого сечения и средней скоростью движения потока, У. Пуазёйля. Уравнение, определяющее расход жидкости при её ламинарном движении по круглой прямой трубе, У. состояния. Уравнение, связывающее давление, объём и температуру однородной системы в состоянии термодинамического равновесия, стехиометрическое У. Уравнение химической реакции, записанное с соблюдением правил стехиометрии, [c.455]

Скорость. Обсудим теперь скорость этой реакции. Как показывает стехиометрия [уравнение (36.5)], в процессе титрования расходуется кислота. Рассмотрим сначала, что произойдет, если попытаться провести титрование в растворе серной кислоты при комнатной температуре. Опыт показывает, что первые добавленные порции перманганата быстро обесцвечиваются, но после прибавления нескольких миллилитров раствора перманга- [c.233]