Соотношение продуктов сложных реакций

В целом во второй половине XIX - начале XX века были заложены основы кинетики как раздела химии, изучающего скорости химических реакций в зависимости от условий и природы реагентов. В этот период были сформулированы два основных закона химической кинетики, получены формулы, описывающие кинетику простых реакций, обнаружены сложные реакции, введены такие важные в кинетике понятия, как константа скорости реакции, энергия активации, промежуточный продукт, сопряженные реакции. В первой половине XX века кинетика развивалась по нескольким направлениям. Во-первых, изучали простые газофазные реакции, разрабатывали их теорию (теория соударений, теория абсолютных скоростей реакций). Во-вторых, были открыты и изучены разнообразные цепные реакции, сначала в газовой фазе, затем в растворах. В-третьих, интенсивно исследовали разнообразные органические реакции в растворах. В-четвертых, широкое распространение получили корреляционные соотношения в кинетике. [c.20]

Соотношение продуктов сложных реакций [c.317]

Остальные методы подтверждения схемы превращений состоят в количественной обработке данных о составе продуктов сложных реакций, когда одновременно находят соотношение констант скорости реакций. Окончательное установление схемы достигается при статистической обработке всех кинетических данных. [c.63]

Алкилирование осуществляют в жидкой, газовой фазах, а также в смешанной газожидкостной системе. Для простых и сложных реакций алкилирования обычно удается получить аналитические выражения, связывающие константу равновесия и выходы продуктов. Эти соотношения и приведены ниже для гомогенных реакций, причем принято, что в исходной смеси нет продуктов алкилирования. [c.233]

Продукты сульфирования нефти. Смесь, образующаяся в результате сульфирования нефти, состоит из трех сложных по составу веществ, которые условно можно назвать масла, кислый гудрон, кислотный остаток. Основные целевые продукты внутрипластового сульфирования — сульфокислоты — содержатся в кислом гудроне и в меньшей степени в кислотном остатке. Общий выход водорастворимых сульфокислот при благоприятном соотношении вступающих в реакцию нефти и Н25 04 может достигать 300 кг на 1 т кислоты. Оптимальное соотношение обеспечивается при использовании реагента с 80—85 %-ной концентрацией Н25 04. [c.141]

Степень сегрегации оказывает заметное влияние на ход процессов и, в первую очередь, на соотношение целевых продуктов, если смешение реагентов сопровождается сложными реакциями, которые начинают протекать в данной системе до того, как компоненты успеют полностью смешаться. [c.317]

Большинство химических превращений в газовой и жидкой фа зах относятся к сложным химическим процессам, протекающим через ряд стадий (элементарных реакций). Совокупность всех стадий такого процесса, в итоге которых возникают наблюдаемые продукты, а также данные влияния концентрации, температуры, давления и других физико-химических факторов на скорости элементарных реакций позволяют представить механизм сложного процесса. Первоначальная задача изучения сложного химического процесса состоит в выяснении совокупности отдельных стадий различными химическими или физическими методами. Среди химиков распространено представление о том, что для решения этой первой фактически качественной задачи достаточно средств химии и физики без использования методов химической кинетики, т. е. без изучения скорости реакций. Однако понять количественные соотношения наблюдаемых выходов продуктов не удается, если не изучены скорости их образования. Следует иметь в виду, что состав главных продуктов определяется наиболее быстрыми реакциями, а кинетика сложного превращения или, как говорят, брутто-реакции — наиболее медленными реакциями. Поэтому выяснение механизма сложной реакции никогда не ограничивается установлением качественного и количественного состава продуктов превращения с помощью физикохимических методов исследования и наметкой схемы или механизма превращения, всегда носящий характер гипотезы, а проводится еще и детальное изучение скоростей сложной реакции и ее отдельных стадий. [c.213]

Для сложных реакций скорости накопления продуктов могут отличаться от скоростей расходования исходных веществ, и соотношения (6.2) и (6.3) справедливы отдельно для исходных веществ и отдельно для продуктов всей совокупности элементарных реакций, [c.249]

Такое уравнение, устанавливающее количественное соотношение меж ду реагентами и продуктами, называют стехиометрическим, а вхо дящие в него числа VA, vв и т. д. — стехиометрическими коэффициен тами. В простых химических реакциях стехиометрические коэффи циенты—целые числа, в сложных реакциях они могут быть дроб ными. Значения VA определяются строением реагентов и продуктов [c.12]

Сложная реакция состоит из этапов, или частных реакций. Характер зависимости их скоростей от концентраций и температуры такой же, как для простой реакции. В сложной реакции продукты образуются в разных частных реакциях, и появляется характеристика процесса, связанная с соотношением скоростей образования таких продуктов. [c.61]

Гидроксильный радикал, образующийся в начальной стадии реакции, преимущественно дает воду и кислород по-видимому, быстрое удаление этого кислорода кипячением раствора может изменить соотношение продуктов реакции. Следы сложного эфира, присутствовавшего в продуктах реакции, образуются либо из спирта и кислоты, либо при рекомбинации радикалов [c.223]

А. А. Баландин [48, 949, 951] вычислил величины энергетических барьеров реакций, идущих на никелевом катализаторе с разрывом разных связей, использовав значения энергий связей Qн-[Ni], <Эс-[№]. Ро-[Ш] из термохимических данных и из оценки последовательности реакций. На основании положения о том, что чем ниже высота энергетического барьера, тем легче протекает реакция, им было указано, в какой последовательности должны разрываться различные связи на никелевом катализаторе, и предсказано соотношение продуктов гидрогенолиза сложных органических соединений, в согласии с опытом. [c.505]

Как видно из табл. 11.17, реакции дегидрирования эндотермичны, а реакции окисления экзотермичны. Если соответствующим образом скомбинировать эти два типа реакций, то можно добиться равенства их энтальпии при некоторой температуре процесса. Осуществляемый но такому принципу технологический процесс обычно проводят при некоторой оптимальной температуре и контролируют его путем подачи реагирующих веществ, взятых в соответствующем соотношении. Из табл. 11.16 видно, что константа равновесия реакции окисления (3) в области рассматриваемых температур имеет значение порядка 10 —10 . Это указывает на полноту протекания реакции окисления в сложном процессе производства формальдегида и на ее необратимость в области рассмотренных температур. Однако ввиду того, что константа равновесия реакции дегидрирования (1), приведенная в табл. 11.16, имеет значения от 10 до 10 , при всех температурах процесса в состоянии термодинамического равновесия в газовой фазе вместе с избытком метанола будут находиться продукты этой реакции метанол, формальдегид, водяной пар, водород и азот. Если отношение количества формальдегида к избытку метанола в продуктах выразить через (1 4- х) у, то суммарный процесс синтеза можно представить в виде реакции [c.206]

Соотношение числа центров Бренстеда и Льюиса также влияет на соотношение олефинов и парафинов в продукте, коксообразование и перенос водорода [58, 59]. Пространственное распределение центров на внутренней поверхности кристалла катализатора может также оказывать значительное влияние на процесс. Например, для образования кокса на цеолите требуется по меньшей мере два центра, расположенных на соответствующем расстоянии друг от друга [60]. Кроме того, сложные реакции, такие, как циклизация или дегидрирование, требуют структурного соответствия [61, 62], определенных размеров пор и специфического расположения активных центров. [c.73]

Приготовление этих катализаторов требует решения ряда дополнительных задач создание катализаторов с требуемыми каталитическими функциями, распределение участков с различными функциями на поверхности катализатора, обеспечивающее достаточно быстрый перенос промежуточных продуктов между различными участками, равномерное распределение участков по всей глубине зерна, достижение оптимального соотношения между числом и активностью участков различного рода. Это требует разработки и специальных методов исследования для измерения поверхности и активности участков различного типа, степени интимности и равномерности их распределения, скорости отдельных стадий сложных реакций и т.п. [c.19]

Следует отметить, что некоторые из сделанных выводов качественно были сделаны в гл. IV при анализе простых моделей реакций окисления с одним промежуточным продуктом. Рассмотрение сложных моделей цепных реакций окисления позволяет получить надежные количественные соотношения между элементарными реакциями, их константами и макрокинетикой сложного ценного процесса выводы при этом становятся более обоснованными, так как сделаны при рассмотрении моделей, весьма близких к сложным реальным процессам окисления. [c.327]

По всей вероятности, взаимодействие алкилов алюминия с четыреххлористым титаном является очень сложной реакцией, которая может осуществляться различными путями. Даже для первой стадии реакции было предложено огромное количество противоречащих друг другу механизмов. В зависимости от соотношения реагентов, температуры, продолжительности реагирования и от строения алкильных групп получаются различные продукты реакции. [c.179]

Изучение кинетики и нахождение удовлетворительного механизма смешанных реакций представляют известные трудности. Тем не менее, хотя кинетика их может быть очень сложной, это не препятствует организации управления смешанными реакциями зная стехиометрические соотношения и скорость реакций, можно легко ими управлять. Например, с одной стороны, если отношение является постоянным, то нельзя изменить соотношение продуктов параллельных реакций первого порядка в реакционной массе. Аналогично, при необратимых последовательных реакциях первого порядка обеспечиваются строго определенные соотношения концентраций целевых продуктов и концентрация промежуточного продукта. С другой стороны, в случае смешанной реакции мы располагаем большими возможностями для управления соотношением продуктов ее в реакционной смесн. Варьируя, скажем, лорядок сливания реагентов (приливая А к В или наоборот), можно совершенно изменить соотношение продуктов реакции. [c.186]

Таким образом, основным условием оптимального проведения сложных реакций является правильный выбор аппаратурного оформления процесса с учетом характера движения жидкости в реакторе. Это условие определяется стехиометрическими соотношениями и наблюдаемой кинетикой реакций. Для обеспечения высокого выхода целевого продукта можно осуществлять процесс при высоких и низких концентрациях (параллельные реакции) или при постоянно соотношении концентраций (последовательные реакции) различных компонентов. В соответствии с. указанным требованием выбирают подходящую гидродинамическую модель, которая может быть реализована в реакторах периодического и пол упер иодического действия идеального вытеснения или в проточном реакторе идеального, смешения при медленном или быстром введении исходных реагентов. [c.199]

Важнейшей количественной характеристикой протекания химической реакции во времени является скорость реакции. Понятие скорости реакции доллаю характеризовать количество вещества, вступающего в реакцию или образующегося в результате реакции в единицу времени. Так как в сложных реакциях между расходованием исходных веществ, накоплением промежуточных веществ и продуктов реакции может не существовать простых сгехиометрических соотношений, в общем случае следует говорить не о скорости химического процесса в целом, а о скорости по некоторому определенному компоненту. [c.35]

Хроматографическое и радиохроматографичесное изучзние кинэтики окислительного дегидрирования и изомеризации и-бутенов на В1—Мо-катализаторе. Мы уже указывали в начале данного раздела, что ошибки в определении констант скоростей не всегда позволяют однозначно выбрать истинную схему протекания процесса. В этом случае весьма полезной бывает дополнительная информация, которую можно использовать для отсеивания некоторых гипотетических схем. В качестве примера рассмотрим работу [95], в кото.рой хроматография и радиохроматография применялись для изучения кинетики сложных реакций в сочетании с методами планирования эксперимента. Авторы [951 изучали окислительные дегидрирование и изомеризацию к-бутенов на В —Мо-катализа-торе. Нахождение кинетических констант в этом случае так же, как и при изучении окислительного дегидрирования изоамиленов, было связано со значительными трудностями из-за одновременного протекания в условиях эксперимента 9 различных реакций изомеризации и мягкого окисления всех изомеров в дивинил. При составлении математической модели процесса авторы воспользовались своими предыдущими результами [96, 97] и некоторыми литературными сведениями. Так, в работе [96] на катализаторе без носителя с соотношением В1 Мо =1 1 была показана устойчивость дивинила в условиях реакции дегидрирования. При импульсном вводе смеси кислорода и дивинила в реактор при температуре 488° образования бутиленов не происходило. При Введении в реактор чистых а, З-г цс-или р-тракс-изомеров в продуктах реакции содержались все бутены и дивинил. Это заставило предположить, что имеет место следующая схема взаимных превращений реагентов [c.310]

Сказанное выше можно обобщить на случай сложной реакции, в том числе каталитической, с произвольным числом каналов с мономолекулярными или сводимыми к ним превращениями интермедиатов для стационарных по общим интермедиатам условий протекания параллельных реакций скорости образования (расходования) всех возможных продуктов Р, (/ = 1,. .., т) из исходного реагента (реакционной группы) Я описываются соотношениями типа [c.333]

Продукты сульфирования нефти. Образующаяся в результате сульфирования нефти сульфосмесь состоит из трех сложных по составу веществ, которые условно можно разделить на масла, кислый гудрон, кислотный остаток. Основные целевые продукты внутри пластового сульфирования — сульфокислоты— содержатся, в основном, в кислом гудроне и, в меньшей степени, — в кислотном остатке. Общий выход водорастворимых сульфокислот при благоприятном соотношении вступающих в реакцию нефти и Н25 04 может достигать 300 кг на 1 т кислоты. Оптимальное соотношение обеспечивается при использовании реагента с 80—85%-ной Н2804. Свойства полученных в пласте сульфокислот очевидно будут определяться составом вступающей в реакцию нефти. В частности, поверхностная активность выделенных из кислого гудрона сульфокислот для девонской нефти (Татария) не ниже поверхностной активности реагента ОП-10 — одного из наиболее эффективных искусственных поверхностно-активных веществ (рис. 4.36). Этим, в основном, и можно объяснить действенность закачки Н2504 на промыслах Татарии. Эффективность метода внутри-пластового сульфирования, как и для других физико-химических методов (закачка ПАВ, полимеров), зависит от интенсивности адсорбции реагента на поверхности пористой среды. Для усло- [c.154]

Циклическая вольтамперограмма окисле шя соединеиия (4) в ацетонитриле представлена на рис. 3.4 Пик окисления О1 соответствует переносу трех электронов и образованию соединения (5) н виде катиои-радикала (5 ). В результате реакции + е < (5) возникает обратимая редокс-пара Я2/О2 Вольтамперограмма окисления соединения (1) в тех же условиях значительно сложнее (рнс. 3.5,а). В этом случае наряду с первым пиком окисления О1 появляется небольшой пик О2, я после расширения области развертки — пик О3 наблюдается не менее трех пиков восстановления Опыты со ступенчатой разверткой потенциала (рис, 3 5, б) показали, что соотношение продуктов, соответствующих пикам R4 и R5, зависит От потенциала. Продукт, соответствующий пику К4, превалирует при самых низких потенциалах, тогда как продукт, соответствующий пику Нб, был основным после превышения потенциала пика Оз. Именно данные, полученные с помощью ЦВА, позволили установить, что продукт (2) возникает в результате реакции сочетания катион-радикала соединения (I), тогда как соединение (3) представляет собой продукт внутримолекупяр-ной дикличации дикатиои-дирадикала соединения (1) [c.106]

Во-вторых, вид кинетических кривых реагентов и продуктов зависит от того, идет ли процесс до конца, т. е. до полного израсходования реагентов, или существует предельная степень превращения меньше 100%. Если реакция идет до конца, то (t) О при / -> 00. Например, кинетическая кривая реагента мономолекулярной реакции описывается уравнением с = = соехр(-А /),и при / -> 00 действительно с -> 0. Достаточно часто встречаются химические процессы, которые не идут до конца. К ним относятся обратимые реакции, каталитические реакции, в ходе которых катализатор отравляется, сложные реакции, в которых образуется ингибитор. Не расходуются до конца реагенты в многокомпонентной реакции, если реагенты взяты в нестехиометрическом соотношении. В этих случаях при t оо с -> О. [c.32]

Сложная многостадийная реакция хлорирования этилена представляет значительные трудности для исследования. Ниже получены зависимости j = j t) для концентраций промежуточных и конечных продуктов этой реакции по механизму присоединения в интервале 600—1200° К и при различных начальных соотношениях I2 С2Н4. Проведен подробный анализ точности результатов численного интегрирования системы дифференциальных уравнений кинетики хлорирования этилена. Этот анализ имеет и более общее значение для характеристики развитого на стр. [c.24]

Присоединение к углерод-углеродным кратным связям детально рассмотрено в обзорах [4—7, 22—24] во многих случаях получены удовлетворительные выходы аддуктов в соотношении 1 1. Реакции, однако, могут протекать более сложно, если присоединение радикала по двойной связи обратимо, как это обычно и имеет место в случае алкил-тиильных и трихлорметильного радикалов или атомов брома. Эта обратимость может быть причиной цис-транс-цзо-меризации алкена [25]. Например, реакция фотохимически индуцированного присоединения бромтрихлорметана к цис- и транс-6угепт-2 [26] протекает нестереоспецифично, поскольку для радикалов (9) и (10), образуюш,ихся на первой стадии при присоединении трихлорметильного радикала к олефиновой системе, изомеризация как результат вращения происходит быстрее, чем реакция продолжения цепи с образованием продуктов. [c.16]

Применение этой реакции для синтеза эфиров дикарбоновых кислот было тщательно изучено показано, что, используя метанол в качестве растворителя, хлорид меди (И) как реокислитель [схема (6.69)] и бутират натрия в качестве буфера, могут быть получены с высокими выходами бисметокснкарбонн-лированные продукты [58]. Реакции обычно проводят при 25 °С п давлении 1—6 атм при использовании циклических алкенов образуются преимущественно ис-дизамещениые продукты. Было обнаружено, что этим способом из функционально замещенных алкенов (кетонов, сложных эфиров, спиртов) могут быть получены эфиры дикарбоновых кислот, однако их выходы колеблются. Сопряженные диены часто дают смеси продуктов 1,4-прИт соединения [схема (6.70)], соотношение которых зависит от температуры реакции и концентрации основания, однако карбонилирование бутадиена-1,3 в бензиловом спирте приводит исключительно к дибензил-гранс-гексен-З-диоату-1,6 с выходом 96%. [c.216]

Еще сложнее обстоит вопрос с суспендированными катализаторами, а также с ведением многофазных термических превращений. Ранее уже отмечалось (см. б главы V), что фактический объем реагирующей смеси в аппаратах большого диаметра сильно зависит от ряда конструктивных и гидродинамических факторов. Он увеличивается при уменьшении размеров барботирующих пузырьков и росте тазовых нагрузок, отнесенных к единице поперечного сечения колонны. Повышение или снижение кратностей внутренней циркуляции в зоне реакции, происходящее при изменении гидродинамичег ских режимов, непосредственно влияет на скорость химических превращений и на соотношения выходов конечных продуктов сложных процессов (см. п. 4 5 и п. 3 б главы 11). [c.424]

После того как мы рассмотрели особенности гидрокрекинга, вернемся к основным проблемам крекинга на цеолитах с различной кислотностью. Остановимся на некоторых работах по крекингу н-гексана. Хотя эта реакция считается модельной, она обычно приводит к сложной смеси продуктов различного состава, поэтому не удивительно, что механизмы, предложенные для крекинга н-гексана также отличаются между собой. Пикерт и сотр. [80] пропускали н-гексан под давлением 30 атм при пятикратном избытке водорода над цеолитами X и Y с различными двузарядными катионами при температуре, необходимой для 5%-ного крекирования. Продуктами крекинга являются углеводороды С,—С5, среди которых преобладают соединения состава С3 и С4. В присутствии наиболее активного цеолита MgY при 363° С 5% н-гексана подвергается крекингу, а 16,4% — изомеризации. Для того чтобы достигнуть такой же глубины крекинга на аморфном алюмосиликате, температуру реакции пришлось увеличить до 475° С, но выход продуктов изомеризации составляет при этом всего 1,5%. Исходя из полученных данных, нельзя определенно ответить на вопрос, связано ли повышение выходов продуктов изомеризации с тем, что по сравнению с аморфными алюмосиликатами цеолиты более селективны в отношении изомеризации. Возможно, что они отличаются более высокой каталитической активностью и поэтому позволяют проводить реакции при пониженных температурах. Однако из общих термодинамических соображений можно предположить, что повышение температуры должно изменить соотношение продуктов изомеризации и крекинга от >1 до <1. Маейл, Чен и Вейсц [1] провели крекинг н-гексана в токе гелия в проточном реакторе. Путем экстраполяции экспериментальных данных по скоростям на одинаковую температуру они показали, что цеолиты как катализаторы значительно активнее аморфных алюмосиликатов, а у некоторых цеолитов, в частности РЗЭ-(NH4)Y и КН4-морденита, разница составляет больше 4 порядков. Распределение продуктов крекинга, характерное для цеолитов, можно [c.104]

Качество фракций, получаемых в процессах алкилирования с фтористым бором, значительно выше соответствующих фракций, получаемых с применением в качестве катализатора хлористого алюминия так, первая фракция представляет собой почти чистый бензол, вторая фракция — смесь бензола с изопропилбензолом в соотношении 0,65 0,35, третья фракция — изопропилбензол, четвертая ф)ракция — изоиропилбензол-+ бутилбензол и диизонропилбензол в соотношении 0,175 0,090 0,735. Продукты реакций могут быть полностью использованы для получепия из них гидроперекисей, напротив, реакционная масса, получаемая с хлористым алюмншгем, содержит большое количество продуктов побочных реакций. Так, например, первая фракция содержит парафиновые углеводороды с темп. кип. 26—76°. Содержание ее по отношению к реакционной массе составляет около 6% и по отношению к не вступившему в реакцию бензолу — около 12%. Вторая промежуточная фракция, так называемая этилбензольная, очень сложна по своему составу. При попадании ее в третью фракцию она оказывает отрицательное влияние на ход образования гидроперекиси изоиропилбензола (ингибирует процесс). Отходами являются вторая и четвертая фракции, правда, последняя частично используется (полиалкилбензолы) в процессе деалкилироваиия. [c.426]

Хотя в разряде происходят сложные процессы ионизации, спектроскопические определения показывают, что продукты диссоциации на выходе из разрядной трубки состоят почти целиком из атомарного водорода и гидроксильного радикала, не несущих заряда заметного количества атомарного кислорода не образуется, за исключением тех случаев, когда применяется очень интенсивный разряд при низких давлениях водяного нара. При разряде умеренной интенсивности (например, 1000 в при 60 периодах в трубке диаметром 30 мм и длиной 2 м) происходит полпая диссоциация воды, так как вода практически не конденсируется в ловушке, расположенной достаточно далеко от разрядной трубки. Предполагается, что первичной стадией образования перекиси водорода в этсм случае является конденсация гидроксильных радикалов на стенках ловушки, охлаждаемой жидким воздухом, а ие реакция в газовой фазе. На это указывают хорошие выходы перекиси водорода (60%), а также результаты изучения спектров поглощения, проведенного Фростом и Олденбергом [33], которые не обнаружили следов перекиси водорода в газовой фазе после пропускания электрического разряда через водяной пар, хотя в их приборе можно было обнаружить перекись водорода уже при парциальных давлениях 0,01 мм рт. ст. После первоначального образования Н и ОН в разряде соотношение трех конкурирующих реакций [c.47]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология