Зависимость скорости гомогенных реакций от концентрации

Рис. 3. Зависимости скорости гомогенного (/) и эмульсионного окисления изопропилбензола при соотношении фаз 1 1 (2) и 1 4 (5) от температуры (/—3) и зависимость скорости реакции (4), максимальной концентрации гидроперекиси (5) и индукционного периода (5) от относительного объема водной фазы при 90° С (4-6).

ЗАВИСИМОСТЬ СКОРОСТИ ГОМОГЕННЫХ РЕАКЦИЙ ОТ КОНЦЕНТРАЦИИ [c.170]

Кинетические выражения, подобные тем, с которыми мы имели дело до сих пор, хорошо обоснованы теоретически для случая гомогенных реакций. Часто они с успехом используются и для корреляции экспериментальных данных по кинетике гетерогенно-каталитических реакций. Возникает, однако, опасность, что кинетическое выражение, имеющее слабое теоретическое обоснование, будет хорошо описывать имеющиеся неполные кинетические данные, тогда как его экстраполяция приведет к неправильным выводам. Так, для процесса, рассмотренного в упражнении IV. 15, опыты, проведенные нри A i // 2 <С 1> могли бы подтвердить кинетическую зависимость г = кЬа, к = k- k ajk - Отсюда можно сделать вывод, что скорость реакции неограниченно возрастает с увеличением концентрации 6 на самом же деле она достигает предельного значения k a d, когда к- Ык становится велико по сравнению с единицей. Другой пример — обратимая реакция из упражнения IV.17. Если опыты проводятся вдали от равновесия, их результаты будут хорошо описываться выражением из упражнения IV.16, так как отношение к е/к будет мало. Поскольку реакция обратима, исследователь [c.80]

Опыт 1, Зависимость скорости гомогенной реакции от концентрации [c.67]

Химическая кинетика. Она изучает скорости химических реакций и их зависимости от температуры, давления, концентрации, среды, перемешивания и т. д., а также вопросы катализа гомогенных и гетерогенных химических реакций и способы, позволяющие регулировать и направлять течение различных химических процессов и выход продуктов реакции. В этом разделе физической химии рассматривается также механизм действия биологических катализаторов— ферментов. [c.6]

Молекулярность реакции представляет собой молекулярно-кинетическую характеристику системы, а понятие о порядке реакции следует из формально-кинетического описания. Для простых гомогенных реакций, протекаюших в одну стадию, эти два понятия совпадают, т. е. мономолекулярная реакция соответствует реакции первого порядка, бимолекулярная — реакции второго порядка, три-молекулярная — реакции третьего порядка. Для сложных реакций, протекающих в несколько стадий, формальное представление о порядке не связано с истинной молекулярностью реакций. Поэтому при формально-кинетическом описании таких процессов встречаются реакции дробного, нулевого и даже отрицательного порядка по одному из компонентов. Например, каталитическое разложение аммиака на поверхности вольфрама описывается уравнением и = А (реакция нулевого порядка, скорость которой не зависит от концентрации реагентов), разложение фосфина на стекле протекает в соответствии с уравнением и = йСрн (реакция первого порядка), стибин на твердой сурьме диссоциирует со скоростью ii = /e sbH, (реакция дробного порядка). Окисление оксида углерода, протекающее по уравнению 2С0-Ь02->2С02 на платиновом катализаторе, подчиняется зависимости v = k( o2/ o), т. е. эта реакция имеет порядок [c.216]

Зависимость скорости гомогенных реакций от концентраций [c.214]

Основная область научных работ— химическая кинетика. Установил (1921) механизм гомогенного мономолекулярного разложения многоатомных молекул. Обнаружил (1928—1931) явления предела воспламенения водорода в смеси с кислородом и объяснил их на основе цепных реакций как результат обрыва цепей. Исследовал (1920—1930-е) механизм многих гомогенных и гетерогенных процессов, установив разветвление цепей, роль стенок н других неспецифических катализаторов в изменении скорости реакций. Занимался (с 1938) изучением процесса роста бактерий в питательных средах, выявив зависимость скорости роста от концентрации двуокиси углерода в газовой фазе, присутствия токсинов, аминокислот и других веществ. Получил количественные зависимости, характеризующие метаболизм, наследственные изменения и размножение одноклеточных организмов. [c.541]

Существуют разл. системы классификации Р. х. В зависимости от путей возбуждения реагентов в активное состояние Р.х. по дразделяют на плазмохим., радиационно-хям., термич., фотохим., электрохим. и др. Кинетич. классификация Р.х. учитывает молекулярность реакции (число молекул, участвующих в каждом элементарном акте,-обычно моно-, би- и тримолекулярные р-ции), порядок реакции (степень, в к-рой концентрация в-ва входит в кинетическое уравнение р-ции, устанавливающее зависимость скорости Р. х. от концентрации реагентов). По формальным признакам (изменение степени окисления, перераспределение связей, фазовому состоянию, топологии и др.) Р. X. делятся на окислительно-восстановительные реакции, присоединения реакции, замещения реакции, гетерогенные реакции, гомогенные реакции, реакции в растворах, реакции в твердых телах, топохимичес-кие реакции, перегруппировки молекулярные,, элиминирования реакции и т.д. Классификация по формальным признакам обычно не зависит от механизма р-ции. Напр., р-ции присоединения объединяются общим внеш. признаком-образованием одного нового соед. из двух или неск. исходных в р-циях замещения один фрагмент молекулы замещается на другой, при изомеризации происходит перераспределение связей между атомами в молекуле без изменения ее состава и т.д. [c.212]

Основные положения теории промежуточных соединений в гомогенном катализе 1) катализатор образует с реагирующим веществом реакционноспособное неустойчивое промежуточное соединение 2) образование промежуточного соединения является относительно быстро протекающим обратимым процессом 4) неустойчивое промежуточное соединение относительно медленно распадается на продукты реакции и молекулу катализатора 5) общая скорость процесса пропорциональна концентрации промежуточного продукта. В соответствии с этими положениями скорость процесса определяется скоростью распада промежуточного соединения и прямо пропорциональна концентрации катализатора, а порядок реакции получается дробным (между нулевым и л-ным) в зависимости от использованного катализатора и температурного режима. Наиболее часто встречающиеся виды гомогенного катализа. [c.344]

Описываемая законом действующих масс зависимость скорости химической реакции от концентраций реагирующих веществ справедлива лишь для реакций, проходящих в гомогенной (однородной) — газовой или жидкой — фазе, и не распространяется на гетерогенную (неоднородную) систему, для которой существенно влияние поверхности соприкосновения реагирующих веществ. Скорость гетерогенной реакции прямо пропорциональна площади поверхности соприкосновения реагирующих веществ. [c.57]

КИНЕТИКА ХИМИЧЕСКАЯ (греч. к пб11ко5 — способный двигать) — учение о скорости химических реакций, важнейший раздел физической химии. Под К- X. понимают зависимость скорости химической реакции от концентрации реагирующих компонентов, температуры, давления, катализатора и других параметров, например, потенциала электрода — в электрохимических реакциях, интенсивиости света — в фотохимических реакциях, дозы излучения — в радиационно-химических реакциях й т. д. Скоростью химической реакции называется число актов реакции, происходящих за единицу времени в единице объема фазы — в случае гомогенной реакции, или на единичной поверхности раздела — в случае гетерогенной реакции. Одной из важнейших характеристик К. X. является константа скорости реакции, которую определяют через концентрацию реагирующих компонентов. Йапример, для реакции [c.126]

Химическая кинетика. В задачи кинетики входят определение скорости реакции в гомогенной и гетерогенной среде, исследование зависимости скорости от концентрации реагирующих веществ, температуры, давления, а также влияния излучения и катализаторов. Особенно важную роль в жизнедеятельности организмов играют биологические катализаторы белковой природы (ферменты), присутствующие во всех без исключения живых клетках и обеспечивающие протекание почти всех биохимических реакций в любом организме. Конечной целью кинетических исследований является установление механизма изучаемой реакции. [c.6]

Более простой и доступной для решения является проблема влияния различных заместителей на ./, полярографически активной группы в серии родственных по строению соединений Д—А—X, где К — одна и та же полярографически активная группа, А — неизменяющийся остов молекулы, а X — различные заместители. При трактовке этой проблемы полезными оказались уравнения линейной зависимости изменения свободной энергии (л. с. э.) от заместителя, типа уравнения Хаммета и Тафта (см. [72]). Рядом авторов [73—78], в особенности же Зуманом [2, 3, 71, 79—83], было показано, что линейная корреляция наблюдается не только между а-константами заместителей и соответствующими константами равновесия или скоростей гомогенных реакций, но и между ст-константами и полярографическими потенциалами полуволны. Для этого требуется, чтобы все 7, сравниваемых производных относились к одним экспериментальным условиям (растворитель, состав и концентрация полярографического фона, характеристики капилляра, температура и т. д.) и чтобы все соединения восстанавливались примерно по одному и тому же механизму, т. е. наклон волны (коэффициент переноса а )и зависимость от pH для всех представителей серии были примерно одними и теми же [82]. В таком случае = Е . — для обратимых процессов отра- [c.102]

Скорость как гомогенной, так и гетерогенной реакции при постоянном давлении и неизменном количестве посторонних примесей зависит от температуры и концентрации реагирующих веществ. Как было показано в 4-2, зависимость скорости химической реакции от концентраций реагирующих веществ выражается законом действующих масс. [c.58]

Однако одной только диссоциацией нельзя объяснить механизм изотопного обмена, так как если предположить, что ступенью, определяющей скорость обмена, является реакция (1), т. е. Кх К-х, то эта скорость будет не зависима от [Fj] и линейно зависима от концентрации исходного фторида, что противоречит экспериментальным результатам кривая зависимости скорости обмена от концентрации JF, имеет слабо выраженный максимум при трех изучавшихся температурах 454, 467 и 497° К [28]. Зависимость скорости от концентрации фтора линейна, но пересечение происходит не у начала координат. Чистый гомогенный механизм обмена, а также атомный механизм авторами работы [28] отвергаются. Все атомы фтора в гептафториде иода способны к обмену. [c.301]

Используя приведенные уравнения, авторы, определив экспериментально значения К2, q, [А], [В] и зная константу скорости гомогенной реакции, вычислили [A]j в моль/дм , а затем определили эту же величину по результатам измерения поверхностного натяжения. При этом было найдено,, что концентрация в насыщенном слое поверхностно-активного вещества Гоо, определенная из измерений поверхностного натяжения, меньше, чем [A]j-, хотя зависимость между ними должна быть обратной. Принимая во внимание погрешность измерений, полученный результат можно было бы объяснить ошибками опыта, но если реакция происходит не в мономолекулярном слое, а в слое большей толщины, то [А] 7 Г. К сожалению, пока нельзя решить, чем вызвано отмеченное противоречие. [c.111]

Зависимость скорости реакции от концентрации реагентов, выражаемая основным законом химической кинетики, распространяется на газовые смеси и растворы, но она неприменима к реакциям с участием твердых фаз. В последнем случае реакция развивается не во всем объеме системы, а лишь на границе раздела реагентов (эти различия гомогенной и гетерогенной реакций были рассмотрены при сопоставлении их механизмов, с. 53). [c.56]

Удобнее всего рассмотреть зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ для случая, когда все реагирующие вещества находятся в газообразном состоянии. Особенностью таких реакций является то, что химическое взаимодействие протекает во всем объеме реакционной среды. Такие реакции называются гомогенными в отличие от гетерогенных реакций, когда реагирующие вещества находятся в различных агрегатных состояниях и взаимодействие веществ происходит на поверхности одного из них. Например, реакции окисления железа, растворения цинка в кислоте, горения твердого или жидкого топлива на воздухе относятся к гетерогенным. [c.111]

Рассмотрено влияние гомогенных реакций на интенсивность конвективного массообмена частиц с потоком. В приближении диффузионного пограничного слоя полу-чено решение задачи о массообмене капли при протекании в окружающей жидкости объемной химической реакции первого порядка. Приведена приближенная формула для числа Шервуда при произвольной зависимости скорости объемной химической реакции от концентрации. [c.171]

Реакция разложения аммиака без катализатора протекает как реакция второго порядка с = 340 кДж/моль (630° С), На поверхности металлического вольфрама та же реакция проходит как реакция нулевого порядка с - 160 кДж/моль. Попытайтесь объяснить. почему на катализаторе реакция проходит как реакция нулевого порядка. Оцените, какое повышение температурь( равносильно действию катализатора, понизившего энергию активагши с 340 до 160 кДж/моль, Как влияет увеличение давления в а) 2, б) 2.5. в) 3 и г) 3,5 раза на скорость гомогенной и гетерогенной реакций Во сколько раз повысится скорость гомогенной и гетерогенной реакций при повышении температуры на а) 10, б) 15, в) 20 и г) 25° С Выведите единые уравнения зависимости скорости гомогенной и гетерогенной реакций от концентрации аммиака и температуры. [c.262]

Зависимость скорости гетерогенной химической реакции от поверхностной концентрации реагентов, так же как и зависимость скорости гомогенной реакции от объемной концентрации, определяется законом действующих масс (V.3). Так, например, зависимость скорости процесса Si (к) + О2 (г) — 5)0г (к) при 7= onst от поверхностной концентрации кислорода имеет вид [c.113]

Гомогенная реакция 2NO + lj = 2NO 1 протекает по простому механизму. Какое уравнение верно отражает зависимость скорости этой реакции от концентрации реагентов а) и = = к NO б) и = Л[С1з] в) =/с [NO] [ I2] г) v = = f [NO] [ l2] Как изменится скорость данной (прямой) реакции, если уменьшить концентрацию оксида азота (II) в 2 раза [c.83]

Отношение количества вещества (моль) к единице объема (л) — /это не что иное, как молярная концентрация вещества, поэтому скорость гомогенной реакции обычно характеризуют изменением концентрации вещества-реагента или вещества-продукта за Vединицу времени при постоянном объеме системы. Установив зависимость интенсивности окраски от концентрации иода, можно проследить за изменением его концентрации во времени (рис. 3.1). Зная концентрации иода в момент времени [c.18]

Другая особенность процесса полимеризации этилена связана с изменением фазового состояния смеси этилен-полиэтилен. В зависимости от температуры, давления и концентрации полиэтилена эта смесь в реакторе может быть гомогенной или расслаиваться на две фазы (см. гл. 3). Одна из них представляет собой раствор полиэтилена в этилене с малой вязкостью, другая — раствор этилена в расплавленном полиэтилене с высокой вязкостью. Для достижения оптимальных скоростей полимеризации реакцию следует проводить в гомогенных условиях. Кроме того, наличие высоковязкой фазы в реакторе может вызвать налипание ее на стенки реактора с образованием сшюшной пленки, толщина которой тем больше, чем ниже скорость движения реакционной массы. Пленка затрудняет отвод теплоты. На рис. 2.8 показано, что образование пленки толщиной 1 мм снижает коэффициент теплопередачи промышленном реакторе трубчатого типа более чем вдвое [12]. [c.23]

Гомогенная реакция 2НО + С1г = 2ЫОС1 протекает по простому механизму. Какое уравнение верно отражает зависимость скорости этой реакции от концентрации реагентов а) 1) = [ЫО] б) = f [ l2] в) I =А [N0] ] [c.94]

Роль поверхности в инициировании активных центров, которые ведут цепь главным образом в гомогенной фазе, уже обсуждалась этим далеко но исчерпывается поведение катализатора в каталитических реакциях. Реакцип, которые происходят полностью на поверхности катализатора, встречаются, по-видимому, гораздо чаще. Этот класс реакций отличается от рассмотренных выше тем, что скорость таких реакций прямо пропорциональна количеству катализатора. Когда такая зависимость не подтверждается эксиериментально, то это может означать, что реакция идет по смешанному механизму или же скорость реакции лимитируется диффузией. Объяснение экспериментальных данных с помощью конкретного механизма в таком случае становится исключительно трудным. Если скорость реакции зависит от первой степени концентрации катализатора, то экспериментальные данные по скоростям реакции подвергаются обработке, хотя и в этом случае остается неопределенность, связанная с отсутствием точных данных по изотермам сорбции всех частиц, принимающих участие в процессе. [c.540]

Для получения температурной зависимости константы скорости реакции обычно ставят ряд опытов при различных температурах, а затем, пользуясь кинетическим уравнением, определяют значения констант скорости реакции при каждом выбранном значении температуры. Константа скорости гомогенных реакций определяется по объемным концентрациям реагирующих вен1,естБ, а константы скорости гетерогенных реакций — по величинам поверхностных концентраций, относимых к единице поверхности катализатора. [c.199]

В концентрированных (безводных и маловодных) нитрующих смесях основным нитрующим агентом является нитроний-катион КОг . Помимо нитруемого соединения и ЫОг" ", в реакции, возможно, участвует акцептор протона, которым может быть, в зависимости от концентрации среды, HSO4 , H2SO4 и НЭгОТ . Скорость реакции с участием каждого из акцепторов протона различна и наибольшая у бисульфат-иона. Добавление воды изменяет концентрации NO2+ и HSOr (в противоположных направлениях), что и объясняет зависимость скорости нитрования от концентрации серной кислоты. Скорость реакции достигает максимума в гомогенной среде, содержащей примерно 90%-ную серную кислоту, и с дальнейшим уменьшением концентрации серной кислоты быстро падает. [c.160]

Однако химические реакции, скорость которых выражается такой простой зависимостью через концентрации, очень редки. В главах VIII и IX будет показано, что эти реакции (так называемые простые, или одностадийные, реакции) являются скорее исключением, чем правилом. Поэтому кинетический вывод закона действуюищх масс некорректен. Покажем, что уравнение (III.1.7) позволяет непосредственно и строго доказать справедливость этого закона. Для доказательства сначала ограничимся случаем, когда все реагирующие вещества, записанные и слева, и справа в уравнении реакции, являются в условиях реакции идеальными газами. Такие реакции называются идеально газовыми гомогенными реакциями. Напишем снова уравнение реакции. При этом, чтобы подчеркнуть, что система находится в равновесии, будем вместо знака равенства пользоваться символом Если же в системе самопроизвольно протекает реакция, например слева направо, то следует пользоваться символом Итак, [c.88]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология