Кинетическое и стехиометрическое уравнения реакций

Стехиометрическое уравнение реакции не дает сведений о ее кинетическом уравнении. [c.559]

Зачастую действительный (кинетический) порядок реакции не совпадает С ее стехиометрическим порядком, найденным из стехиометрического уравнения реакции. Это несовпадение, очевидно, свидетельствует о сложном [c.6]

Отметим, что, с одной стороны, рассмотренные уравнения приложимы к реакциям, описываемым любыми кинетическими уравнениями, поскольку по условию сопротивление процессу со стороны химической реакции пренебрежимо мало в сравнении с сопротивлением, возникающим при переносе вещества. С другой стороны, на форму уравнения скорости процесса в значительной степени влияет стехиометрическое уравнение реакции. Применение разных форм кинетических уравнений показано в примере ХП1-Т (стр. 389). [c.375]

Для сложных реакций константа скорости не связана с АО и ДЯ реакции, а вид кинетического уравнения не связан со стехиометрическим уравнением. Поэтому априорно можно из термодинамических данных рассчитать только условия, при которых реакция осуществима, и тепловой эффект реакции. Для элементарных реакций, особенно газофазных, константу скорости в настоящее время можно во многих случаях оценить теоретически, а вид кинетического уравнения определяется стехиометрическим уравнением реакции. Поэтому знание механизма сложной реакции, т. е. всех ее элементарных стадий, позволяет найти вид кинетического уравнения и часто достаточно точно рассчитать ее кинетические параметры. [c.27]

Кинетическое и стехиометрическое уравнения реакции [c.149]

Если а = для всех значений индекса г, т. е. для всех исходных веществ, то принято говорить, что имеется соответствие между кинетическим и стехиометрическим уравнением реакции. Такое соответствие всегда есть в случае элементарных реакций. Однако [c.149]

Полагая, что для приведенных стадий процесса имеет место соответствие между кинетическим и стехиометрическим уравнениями реакции, можно написать [c.238]

Во-первых, авторы сочли целесообразным не выделять в отдельную главу вопрос о кинетическом уравнении химического процесса. Содержавшиеся ранее в этой главе параграфы, посвященные изложению общих принципов составления и использования кинетических уравнений для одностадийных и многостадийных реакций, предпосланы в виде отдельных параграфов в главах, посвященных рассмотрению кинетики реакций простых типов и кинетики сложных реакций. Вопрос о соответствии кинетического и стехиометрического уравнения реакции вынесен в гл. 11, в которой, как и в предыдущих изданиях, излагаются основные понятия химической кинетики. [c.5]

Если показатели степени в кинетическом уравнении вида (II.8) совпадают со стехиометрическими коэффициентами соответствующих частиц, то принято говорить, что имеет место соответствие между кинетическим и стехиометрическим уравнениями реакции. Такое соответствие в отдельных случаях может иметь место и для сложных реакций. Например, реакция I2 с муравьиной кислотой [c.44]

Стехиометрические уравнения реакций окисления — восстановления не отражают истинного механизма их протекания. Так, например, уравнение (6.6) показывает, что протекание реакции обусловлено столкновением шести реагирующих частиц, не считая ионов водорода (МпОГ + 5Fe +). Однако согласно кинетической теории активных соударений вероятность одновременного столкновения даже четырех частиц крайне мала, а пяти и более — близка к нулю. Обычно происходит столкновение двух или, реже, трех частиц, в результате чего образуется так называемый активированный комплекс и затем — продукты реакции. В ходе реакции происходит образование различных промежуточных соединений, радикалов и т. д., обладающих нередко довольно большой продолжительностью жизни. Химическая активность многих промежуточных соединений бывает выше, чем исходных веществ, что нередко является причиной различных побочных реакций. Стехиометрическая реакция типа (6.6) является суммой отдельных стадий, и скорость суммарной реакции будет определяться самой медленной стадией. [c.113]

Количественная зависимость скорости реакции от концентрации реагентов описывается кинетическим уравнением, которое может быть достаточно сложным, поскольку очень часто стехиометрическое уравнение реакции не передает механизма процесса. [c.248]

Часто реакции, подчиняющиеся простым кинетическим уравнениям, бывают нулевого, первого и второго порядка. На основании вида стехиометрического уравнения реакции еще нельзя сделать заключение о действительном механизме реакции. Например, реакция [c.321]

Объясняется это тем, что стехиометрическое уравнение реакции описывает процесс в целом и не отражает истинного механизма реакции, протекающей, как правило, через ряд последовательных стадий. Кроме того, можно встретиться со случаями таких простых реакций, когда концентрация одного из реагирующих веществ практически остается постоянной, и оно не входит в кинетическое уравнение, тогда порядок реакции понижается. [c.230]

Стехиометрическое уравнение реакции отражает материальный баланс, но не механизм реакции. Большинство реакций представляют собой совокупность нескольких последовательных стадий, каждая из которых может относиться к любой из указанных выше кинетических фупп. И только для небольшого числа реакций механизм реакции совпадает со стехиометрическим уравнением. [c.39]

Следует иметь в виду, что показатели степени в кинетическом уравнении относятся не к стехиометрическому уравнению реакции (которое, как мы знаем, показывает лишь начальное [c.45]

Если механизм реакции включает только один элементарный акт, то порядок и молекулярность реакции совпадают. У сложных реакций порядок будет зависеть от молекулярности отдельных стадий. В кинетике таких реакций возможно существование трех типов различных уравнений стехиометрического уравнения реакции, кинетического уравнения, связывающего скорость всего процесса в целом с концентрациями исходных веществ, и ряда уравнений молекулярности, т. е. стехиометрических уравнений элементарных актов взаимодействия. [c.13]

Зачастую действительный (кинетический) порядок реакции не совпада- ет с ее стехиометрическим порядком, найденным из стехиометрического уравнения реакции. Несовпадение действительного порядка реакции со стехиометрическим, очевидно, свидетельствует о невыполнимости закона действующих масс, т. е. о сложном механизме реакции. [c.10]

Вместе с тем нередки случаи, когда при некоторых условиях, определяющих особенности химического механизма реакции, кинетический закон сложной реакции совпадает с формальным законом, получающимся из стехиометрического уравнения реакции. В качестве одного из примеров здесь можно указать реакцию окисления метана СН4, представляющую собой сложную цепную реакцию. При определенных условиях скорость этой реакции может быть выражена простой формулой гг) = (СН4) (Ог) , отвечающей стехиометрическому уравнению реакции [71]. Как показал Н. Н. Семенов [239, 241], очень часто реакции распада, протекающие по сложному цепному механизму, следуют мономолекулярному закону, получающемуся из стехиометрического уравнения реакции. Таким образом, из всего сказанного следует, что совпадение наблюдаемого и стехиометрического законов скорости реакции пе может служить критерием того, относится ли данная реакция к классу простых или сложных реакций. Для решения этого вопроса необходимо детальное изучение кинетики и химического механизма реакции. [c.49]

Стехиометрическое уравнение реакции (24.16) можно использовать при расчете требуемой дозы серы для реактора. Доза серы регулирует скорость денитрификации, потому что она определяет отношение количества серы к биомассе [5]/[Х] в реакторе. Показано, что это отношение является основной кинетической переменной в системах автотрофной денитрификации с использованием элементной серы, и оно определяет, эффективно ли будет происходить удаление нитрата (12]. Уравнение материального баланса относительно [5]/[Х], в котором [c.310]

Таким образом, катализатор является веществом, которое входит в кинетическое, но не входит в стехиометрическое уравнение реакции. [c.206]

Полезно отметить здесь еще одно кинетическое понятие— молекулярность. Мы видели, что суммарное стехиометрическое уравнение реакции, хотя и существенно для понимания процесса, не обязательно отражает участие всех реагирующих веществ. Мы установили далее, что сравнительно поверхностное изучение кинетики процесса также не позволяет нарисовать отчетливую картину механизма реакции. Нас не удивило бы, если бы оказалось, что даже полный анализ суммарной кинетики не дает возможности сформулировать детальный механизм реакции. Так, например, третий порядок реакции гидролиза сахарозы, катализируемой кислотой, может означать обязательное участие всех трех реагирующих веществ в образовании активированного комплекса, который распадается с выделением глюкозы и фруктозы и с регенерацией гидроний-иона. Это была бы тримолекулярная реакция. Однако в равной мере это может означать наличие двух последовательных бимолекулярных реакций, приводящих к тому же результату. Следовательно, молекулярность реакции— это теоретическое понятие, позволяющее детально описать механизм процесса (так как оно характеризует число молекул, участвующих в переходном состоянии), тогда как порядок реакции представляет собой эмпирический и весьма приближенный способ описания процесса. [c.37]

Часто с целью отыскания вида кинетического уравнения в первую очередь испытывается стехиометрическое уравнение реакции. В том случае, когда этот путь не приводит к цели, составление кинетического уравнения на основе опытных данных представляет известные трудности (см. гл. III, стр. 112). [c.60]

Математическую формулу, связывающую скорость с концентрациями, называют уравнением скорости реакции или кинетическим уравнением. Очень важно отметить, что в общем случае вид кинетического уравнения нельзя предсказать исходя из стехиометрического уравнения реакции. Так, реакции водорода с парами иода и брома выражаются одинаковыми стехиометрическими уравнениями, но кинетические уравнения для них совершенно различны [c.9]

Наряду с рассмотренными реакциями, обладающими простым механизмом (мономолекулярные, бимолекулярные), существуют реакции, в которых взаимодействие осуществляется более сложным путем. При этом эмпирически определенная зависимость для скорости реакции (кинетическое уравнение) не соответствуют стехиометрическому уравнению реакции и кинетическое уравнение бывает более низкого порядка, чем следовало бы ожидать по стехиометрическому уравнению. Особенности такого рода реакции хорошо объясняются цепным механизмом. Теория цепных реакций разработана Н. Н. Семеновым. [c.225]

Для построения кинетических уравнений сложных по механизму реакций большое значение приобрел метод маршрутов, развитый Хориути и Темкиным. Ранее уже говорилось, что сложение уравнений элементарных стадий должно приводить к сокращению Хг и давать в итоге стехиометрическое уравнение реакции. Для этого уравнения элементарных стадий приходится умножить на некоторое число — стехиометрическое число стадий 0j, удовлетворяющее условию [c.73]

Из дальнейщего молекулярно-кинетического анализа будет видно, что эти процессы протекают значительно сложнее, чем это следует из суммарных схем (111,6) и (III, с). Но, как уже отмечалось, такие стехиометрические уравнения реакций, указывающие лишь на начальное и конечное состояния, достаточны для термодинамического анализа. [c.129]

Согласно сказанному выше, в гомогенной системе катализатор является веществом, концентрация которого фигурирует в уравнении скорости реакции, но не в стехиометрическом уравнении реакции. (Более общее определение катализатора в гомогенной реакции следующее катализатор является веществом, концентрация которого фигурирует в уравнении скорости в большей степени, чем в стехиометрическом уравнении. Такое определение включает и более редкие случаи автокатализа.) С кинетической точки зрения каталитическая реакция является частным случаем обычной бимолекулярной реакции. Естественно, что участие катализатора в реакции и появление его среди продуктов реакции возможно вследствие того, что каталитические процессы состоят из ряда последовательных реакций. [c.220]

КИНЕТИЧЕСКОЕ И СТЕХИОМЕТРИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЯ РЕАКЦИИ [c.151]

Исследуя влияние давления на скорость реакции, нужно помнить о том, что стехиометрические уравнения большинства химических реакций не отражают их механизма и в действительности превращение проходит как несколько следующих одна за другой простых реакций разного порядка. В качестве примера можно использовать реакцию синтеза метанола СО + 2Нг = СН3ОН, которая протекает не как реакция третьего порядка, а, вероятно, как две последовательные реакции второго порядка. Поскольку влияние давления на скорость реакции меньше в случае реакций более низкого порядка, теоретическое предвидение такого влияния не может быть основано на стехиометрическом уравнении реакции. Если механизм процесса неизвестен, то обязательно нужно определить порядок кинетического уравнения экспериментальным путем. [c.235]

Непосредственное экспериментальное изучение кинетики тон или иной химической реакции только в исключительных случаях позволяет отнести ее к одной из указанных групп. Это удается сделать только для так называемых простык реакций, протекающих в одну стадию, уравнение которой совпадает со стехиометрическим уравнением реакции в целом (например, разложение и синтез иодистого водорода, разложение двуокиси азота и нитрозилхлорида и некоторые другие). Большинство же химических реакций является совокупностью нескольких последовательных (а иногда и параллельных) элементарных реакций, каждая из которых может принадлежать к любой из указан-ных выше кинетических групп. Это обстоятельство неизбежно осложняет кинетику процесса в целом, Б простейшем случае, f если одна из элементарных реакций протекает значительно Т> медленнее остальных, наблюдаемый кинетический закон будет соответствовать именно этой реакции. Если же скорости от-дельных стадий сравнимы, экспериментальная кинетика может быть еще более осложнена. [c.17]

В последнее время был обнаружен, одпако, ряд реакций обмена, кинетика которых отличается от закона второго порядка, какого следует ожидать на основании стехиометрического уравнения реакции. По-видимому, это отличие связано с теми же причинами, которые для мономолекулярных реакций приводят к отклонению кинетики от закона первого порядка — сильному нарушению равновесного распределения по внутренним состояниям реагирующих молекул. Отсюда возникает важная теоретическая задача описапин кинетики неравновесных химических реа1щий. Это может быть сделано только в результате формулировки кинетических уравнений на микроскопическом уровне. Эти вопросы, а также кинетические параметры, необходимые для такого описания, обсуждаются ниже. [c.38]

Экспериментальное изучение кинетики химической реакции только в исключительных случаях позволяет отнести ее к одному из перечисленных процессов. Это удается сделать для наиболее простых (элементарных) реакций, протекающих в одну стадию, когда уравнение процесса, на основе которого составляется кинетическое уравнение, совпадает со стехиометрическим уравнением реакции в целом, например, для реакции синтеза и разложения и0дист010 водорода, реакции разложения двуокиси азота и др. [c.313]

Эта реакция протекает по кинетическому закону третьего порядка, так как в элементарном акте принимает участие еще одна молекула СН3ОН, играющая роль катализатора. В рассматриваемом случае имеет место несоответствие кинетического и стехиометрического уравнений реакции, и нужно пользоваться общим кинетическим уравнением для реакций простых типов (IV. 12) [c.180]

Скорость реакции зависит от многих факторов температуры, давления, концентрации исходных веществ, химической природы процесса, присутствия примесей, природы среды, в которой происходит процесс, и т. д. При Т = onst скорость w в конкретной химической системе зависит только от концентрации с реагирующих веществ. Математическую форму зависимости скорости химической реакции от концентрации реагирующих веществ называют кинетическим уравнением. Очень важно отметить, что вид последнего предсказать, исходя из стехиометрического уравнения реакции, невозможно, так как стехиометрическое уравнение учитывает лишь исходное и конечное состояния рассматриваемой системы, а кинетическое уравнение затрагивает вопрос о характере протекания процесса в промежутке между его началом и концом. Поэтому даже однотипные по общему виду реакции могут описываться различными по форме кинетическими уравнениями. В [1, т, 3, с. 844—8731 приведены некоторые формы кинетических уравнений реакций. [c.155]

Часто реакции, подчиняющиеся простым кинетическим уравнениям, бывают нулевого, первого и второго порядка. На основании вида стехиометрического уравнения реакции еще нельзя сделать заключение о действительном механизме реакции. Например, реакция Н2г+Вг2г 2НВгг подчиняется сложному кинетическому уравнению [c.420]

Корректное использование кинетического анализа возможно только в том случае, если обо всех реагентах и продуктах существует качественная и количественная информация. Именно на основе материального баланса составляется стехиометрическое уравнение реакции, где количество израсходованных веществ соответствует количеству образовавшихся соединений. Кинетические исследования обычно начинают с вьывления влияния на состав продуктов реакции времени реакции в периодических реакторах или времени контакта в проточных реакторах. [c.329]

В. Н. Кондратьев считает, что хотя развитие автокаталитн-ческих реакций формально подчиняется приведенным уравнениям, в действительности истинный механизм их гораздо сложнее. Вместе с тем он отмечает, что при некоторых условиях кинетический закон сложной реакции совпадает с формальным законом, вытекающим из стехиометрического уравнения реакции. В качестве примера Кондратьев приводит процесс окисления метана, представляющий собой сложную цепную реак- [c.277]

Если температура системы поддерживается постоянной, то скорость реакции определяется концентрацией веществ, составляющих систему. В первую очередь здесь следует говорить о концентрациях исходных для данной реакции веществ. Однако часто и концентрации продуктов влияют на скорость (например, ускоряют реакцию, и тогда говорят об автокатализе, или тормозят, и тогда уместно применение термина автоингибирование). Если на скорость реакции влияет вещество (или тело), присутствующее в системе в неизменном количестве и не являющееся непосредственно участником реакции, то такое вещество (или тело) называют катализатором. Математическую формулу, связывающую скорость с концентрациями, называют уравнением скорости реакции или кинетическим уравнением. Очень важно отметить, что в общем случае вид кинетического уравнения нельзя предсказать, исходя из стехиометрического-уравнения реакции. Так, если реакции водорода с парами иода или брома выражаются одинаковыми сте-хиометрическими уравнениями, кинетические уравнения для них совершенно различны. Именно [c.12]

Несостоятельность двухстадийной гипотезы была показана в дискуссии, посвященной ее обсуждению [75], 76], [77], [78]. Обе точки зрения нисколько не противоречат термодинамике в том смысле, что дают одно и то же суммарное стехиометрическое уравнение реакции, вполне достаточное для выяснения условий равновесия системы. Существо разбора двухстадийной гипотезы сводилось поэтому к сопоставлению ее с кинетическими данными. [c.596]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология