Кинетика химических реакций и химическое равновесие

В данной главе рассматриваются закономерности молекулярной и турбулентной диффузии в газах. Равновесие и кинетика химических реакций горения рассмотрены в гл. 4 и 5. [c.63]

Монография состоит из десяти глав. В первой главе, посвященной общим кинетическим закономерностям химических реакций, рассматриваются простые и сложные реакции и химическое равновесие. Вторая глава посвящена вопросу о химическом механизме реакций. В ней рассмотрены экспериментальные методы изучения механизма реакций, вопрос о промежуточных веществах и реакции свободных атомов и радикалов. Третья глава посвящена теории элементарных химических процессов, включая теорию столкновений и метод переходного состояния. В четвертой главе рассматриваются бимолекулярные реакции различных типов, а также вопрос о зависимости скорости этих реакций от строения реагирующих частиц, и в пятой главе — мономолекулярные и тримолекулярные реакции. Шестая глава посвящена вопросу об обмене знергии при соударениях молекул, играющем основную роль в процессах их термической активации и дезактивации. В седьмой главе рассмотрены фотохимические реакции, в восьмой — реакции в электрическом разряде и вкратце, что, может быть, не соответствует их все возрастающему значению,— радиационнохимические реакции. Девятая глава посвящена цепным химическим реакциям и последняя, десятая, глава — кинетике реакций в пламенах. В этой главе рассматривается также вопрос о равновесиях в пламенах. [c.4]

КИНЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ И ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ [c.65]

Аналитическая химия как ветвь химического знания имеет хорошо разработанную и находящуюся в непрерывном развитии теорию. Главное содержание теории химических методов анализа составляет химическая реакция как средство получения информации о химическом составе вещества, т. е. используемая для целей качественного и количественного анализа. Важное значение имеют тип реакции, условия и способы ее проведения. Особенно широко распространены в аналитической химии реакции в растворах. Теория химических методов анализа включает расчет химических равновесий, протекающих в растворах, в том числе и сложных равновесий, когда в системе возможны одновременно несколько реакций. Критерии для правильного выбора химической реакции и условий ее проведения дают химическая термодинамика и кинетика. [c.8]

Таким образом, к началу XX века определялись основные направления физической химии как науки, изучающей строение вещества и его свойства в различных агрегатных состояниях, химическую термодинамику, включая термохимию и учение о равновесиях, растворы, в том числе и коллоидные, кинетику химических реакций и электрохимию. [c.18]

Кинетика химических реакций при высоких давлениях является весьма молодой отраслью физической химии, ибо лишь в течение последних нескольких десятков лет были поставлены серьезные исследования. В отличие от проблемы химического равновесия вопрос о влиянии давления на скорость химических реакций никак не может считаться в принципе решенным, [c.172]

Релаксационные методы исследования кинетики химических реакций основаны на том принципе, что при быстром внешнем воздействии на систему (изменение температуры, давления, электрического поля) время, которое нужно системе для достижения нового равновесного (или стационарного) состояния, зависит от скорости химической реакции (или иногда от скорости диффузии реагентов). Переход системы к новым равновесным (или стационарным) концентрациям реагентов называют химической релаксацией [39, 40]. Если отклонение от равновесия, вызванное внешним воздействием, невелико, кинетика релаксации будет весьма простой (ее удается описать с помош,ью линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами). [c.206]

Современный уровень развития вычислительной техники, информационных систем, локальных и глобальных вычислительных сетей существенно изменил требования к нодгоговке специалистов с высшим образованием. Это относится и к подготовке специалистов химико-технологического профиля. Значительные изменения относятся к подготовке специалистов, занятых в области проектирования химико-технологических установок и производств (здесь требуется от специалисаа уметь работать с различными базами данных по свойствам веществ, типам аппаратов и др., умение работать с пакетами прикладных про)рамм, умение использовать вычислительную технику в составлении чертежей установок, оформления спецификаций и описания технических заданий и др.) к подготовке специалистов в области управления технологическими процессами и производствами (требуется от специалиста уметь оценивать коньюктуру рыш а для эффективного формирования номенклатуры продукции, умения разрабатывать системы автоматического регулирования на новой современной технической базе и т.п.) в области разработки новых процессов и аппаратов химических и биотехнологических производств, нефтепереработки и нефтехимии (требуется от специалиста все более глубокое проникновение в суть процессов - маршрутов и кинетики химических реакций, реакций микробиологического синтеза, умение моделировать и прогнозировать протекание процессов в условиях удаленных от равновесия, умение моделировать процессы с нелинейными эффектами, процессы, протекающие на границе устойчивости и т.п.). [c.30]

В предыдущих разделах вы познакомились со строением вещества, энергетикой и кинетикой химических реакций, химическим равновесием, обменными и окислительно-восстановительными реакциями. На базе общетеоретических положений в данном разделе будут рассмотрены некоторые вопросы химии, имеющие важное значение для определенных групп специальностей. Наряду с изложением свойств большого числа различных веществ и их областей использования будут рассмотрены и некоторые процессы, такие как ядерно-химические, а также взаимосвязь химии и экологии и химическая идентификация. [c.341]

Как отмечалось ))ыше, простейшее описалие кинетики химических реакций дается уравнениями, содержащими только концентрации реагирующих молекул и константы скорости. В состоянии термодинамического равновесия полные скорости реакций равны пулю, что позволяет установить связь между константами скорости и равновесными концентрациями реагирующих веществ. Отношения последних определяются однозначно через термодинамические константы равновесия К, величины которых не записят от механизма реакции и которые выражаются через статистические суммы молекул, участвующих в реакции. Таким образом, устанавливается связь между константами равновесия и константами скорости реакции, позволяющая выразить константы скорости обратных реакций через константы прямых реакций (см. 2). Хотя это не вызывает сомнения для равновесных реакций, на любой стадии 1 оторых нарушение максвелл-больцмановского распределения мало, для неравновесных реакций указанная связь пе является строго обос1гова1[ной. [c.51]

В общетеоретическую часть включены вопросы строения вещества, энергетики и кинетики химических реакций, растворов, окислительно-восстановительных и электрохимических процессов приведен обзор свойств элементов и их соединений. Рассмотрено строение вещества на атомном, молекулярном и надмолекулярном уровнях и строение кристаллов. Изложены общие закономерности протекания химических реакций, в том числе элементы химической термодинамики и химической кинетики. Больщое внимание уделено тепловым эффектам и направленности химических реакций, химическому, фазовому и адсорбционному равновесию. Изложены кинетика гомогенных и гетерогенных реакций, цепных и фотохимических реакций и основы катализа. Освещены дисперсные системы, коллоидные и истинные растворы, больщое внимание уделено растворам электролитов. Рассмотрены термодинамика и кинетика окислительно-восстановительных и электрохимических процессов, коррозия и защита металлов. Рассмотрены строение и свойства комплексных и органических соединений. [c.3]

Возможность применения понятия активности в кинетике химических реакций обосновывается теорией активированного комплекса Эйринга. Согласно этой теории, скорость реакции определяется скоростью распада активированного комплекса, а исходные вещества и продукты реакции находятся в равновесии с активированным комплексом, причем продукты реакции не влияют на равновесие, предшествующее замедленной стадии. Следовательно, для реакции [c.35]

К фундаментальным знаниям относятся общие закономерности, основанные на фундаментальных законах или теориях процесса. Эти знания характеризуют теоретический уровень рассмотрения проблемы, являясь основополагающими при построении системы. Это, нанример, закон сохранения вещества, энергии и импульса, термодинамические условия фазового равновесия, законы кинетики химических реакций, тепло- и массопереноса и т. д. Выражение закона или закономерности обычно многовариантное в силу общности, и конкретизация обеспечивается раз- [c.89]

Сколько-нибудь подробный обзор оригинальных работ также очень сильно увеличил бы объем книги. И в этом случае автор предпочел путь, ведущий к краткости изложения, — каждая глава сопровождается списком монографий и обзоров, при помощи которого читатель может ознакомиться с оригинальной литературой в тексте же книги библиография не дается. Чтобы облегчить чтение книги для части читателей, в предельно сжатой форме изложены основные сведения о равновесии и кинетике химических реакций, основах теории катализа. [c.3]

Выделяется этап в развитии химии, который характеризуется возникновением (конец XIX в.) и развитием учения о химическом процессе — о его принципиальной возможности и условиях протекания. Это было вызвано резким возрастанием потребностей и масштабов производства продуктов химической переработки нефтяного сырья. Учение о химическом процессе рассматривает энергетику химических процессов, химическое равновесие и условия его смещения, кинетику и механизмы реакций и т. д. [c.6]

Протекание химической реакции в процессе абсорбции оказывает влияние как на равновесие между фазами (стр. 37), так и на кинетику абсорбции. В этом случае кинетика абсорбции определяется не только скоростью массообмена, но и кинетическими закономерностями реакции. [c.129]

Предлагаемое издание является первым учебником по курсу физической химии вяжущих материалов. В нем рассматриваются физико-химические процессы, протекающие при измельчении материалов и термическом превращении сырьевых смесей, излагаются представления о химических связях в твердых телах, элементы химической термодинамики, химического равновесия, элементы теории кинетики гетерогенных реакций, химических процессов ми-нералообразования клинкера, физико-химические основы процессов гидратации цемента, коррозии цементного камня. [c.3]

Правило Вант-Гоффа можно пояснить с, позиций. термодинамики и с позиций,кинетики химических реакций. С позиций кинетики рассуждения ведут следующим образом. Энергии, активации для прямой и обратной обратимых реакци 1/рааличны якт.обр = якт.пр + 7 т.е., якт.oб ,>.- aь т.лp Температурный коэффициент скорости тем. больше, чем больше энергия активации. Следовательно, при увеличении температуры константа скорости обратной реакции увеличится больше, чем константа скорости прямой. Поэтому при увеличении температуры равновесие смещается влево. [c.135]

Примечание. Идея детального равновесия впервые возникла в кинетике химических реакций. Предположим, что в смеси химических веществ существует цикл из трех возможных реакций, например такой, что показан на рис. 9. [c.115]

С точки зрения кинетики процессов установление химического равновесия объясняется равенством скоростей прямой реакции (с участием реагентов) и обратной реакции ( участием продуктов). [c.141]

Механизмы реакций. Один из важных итогов рассмотрения кинетики химических реакций — выяснение их механизма. Дпя полного описания механизма реакции необходимо 1) выявить отдельные стадии реакции и изучить их равновесие 2) охарактеризовать промежуточные продукты и оценить время их жизни 3) описать переходные состояния компонентов (зная состав, геометрию, сольватационные и энергетические характеристики) 4) описать процессы, предшествующие каждому переходному состоянию и следующему за ним (зная энергетические уровни основного и возбужденного состояния). Такое представление о механизме можно получить только дпя самых простых систем. [c.91]

Пропорциональность между оптической плотностью и концентрацией используется не только для специальных аналитических целей, но и при исследовании кинетики химических реакций и химического равновесия. [c.82]

Во второй половине XIX века были разработаны начала учения о скорости химических реакций — химической кинетике—и учения о равновесиях в химических системах. Вскоре после указанных выше работ Бекетова шведскими учеными Гульд-бергом и Вааге (1867) был открыт закон, количественно выражающий зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ и выражающий соотношение между концентрациями веществ, участвующих в реакции при равновесии, — закон действия масс. [c.17]

Сложность химических процессов и многообразие влияющих на их протекание факторов затрудняют прямое моделирование процесса в целом. Химический процесс не может быть описан простыми дифференциальными уравнениями. Законы кинетики химических реакций несравненно сложнее чем законы теплопроводности или диффузии.Обычно мы имеем дело со сложными реакциями, протекающими в несколько последовательных стадий. Эти реакции могут быть обратимыми, и тогда наряду с кинетикой для их протекания будут существенны и условия равновесия. Поскольку мы говорим о процессах гетерогенного катализа, задача исследователя осложняется еще и адсорбционными явлениями. Ясно, что полностью учесть столь сложные и многообразные зависимости посредством полного моделирования очень трудно. И действительно, такое полное прямое моделирование химического процесса вместе со всеми осложняющими его физическими процессами удается только в отдельных частных случаях. [c.363]

Общие принципы кинетики химических реакций применимы и к ферментативным реакциям. Известно, что любая химическая реакция характеризуется константой термодинамического равновесия. Она выражает состояние химического равновесия, достигаемого системой, и обозначается К. Так, для реакции [c.134]

Сложные равновесия. ... . . в. Кинетика химических реакций. . . [c.390]

Возросшая свободная энергия влияет на физические и химические свойства твердого вещества электрохимический потенциал, каталитическую активность, способность к сорбции, электропроводимость, удельную теплоту, диэлектрическую постоянную, равновесие и кинетику химических реакций. При измерении любой из этих величин может быть определена и величина избытка энергии. [c.271]

Первая особенность этого периода состоит в стремительном развитии фундаментальных исследований, направленных на изучение скоростей и механизмов химических реакций, химических и фазовых равновесий, что привело к формированию химической кинетики — основы того преимущественно теоретического раздела химии, который называют физической химией. Под эгидой именно этого раздела получают новые импульсы развития все остальные разделы химии, изучающие структур молекул, а затем (с 1900-х гг.) и атомов. [c.653]

Ввиду того что активная молекула, представляет собой молекулу с повышенным запасом энергии, получает избыточную энергию в результате столкновений с другими молекулами, обмен энергии при соударениях молекул играет исключительно важную роль в кинетике химических реакций. Обмен энергии лежит также в основе тепловой релаксации газов, т. е. в основе процессов установления равновесного распределения энергии между молекулами в системе, выведенной из состояния равновесия в результате быстрого изменения температуры, протекания химической реакции и т. п. При этом, так как энергия активации имеет преимущественно форму колебательной энергии, а также вследствие специфической затрудненности процессов, связанных с превращениями колебательной энергии при столкновениях молекул (см. ниже), процессы обмена колебательной энергии или процессы, связанные с превращением различных форм энергии в колебательную энергию, имеют особенно большое значение. Поэтому вопросу о превращениях колебательной энергии при столкновениях молекул мы должны будем уделить особое внимание. Однако вначале должны будем коротко рассмотреть также и превращения поступателыюй и вращательной знергии. [c.295]

Однако в гидрометаллургии существуют такие процессы, где подобное соотношение скоростей не соблюдается и кинетика химической реакции играет важную роль в определении скорости процесса в целом. В этом случае эффективность экстрактора является функцией времени пребывания фаз в смесителе. Поэтому нельзя механически переносить закономерности экстракции с одного типа аппарата на другой. Так, если для установления химического равновесия в смесителе — отстойнике было достаточно времени, то его может не хватать при использованип центробежного экстрактора. При этом характеристика последнего не будет отвечать тому числу единиц переноса, на которые он был спроектирован. [c.359]

Когда с переносом заряда сопряжена гомогенная или гетерогенная химическая реакция, к омическому и емкостному членам следует прибавить дополнительные сопротивления и емкость поляризации и СГеришер рассмотрел как гомогенные [204], так и гетерогенные [205] реакции в рамках кинетики первого или псевдопервого порядка. Его анализ применим также к сопряженным химическим реакциям более высокого порядка, поскольку при малых отклонениях от равновесия кинетика имеет линейный характер. Как и в других методах отклонения электрода от равновесия, константу скорости гомогенной реакции можно найти лишь в том случае, если из других исследований известна соответствующая константа равновесия. Частотные зависимости компонент поляризации гетерогенной и гомогенной реакций весьма близки, и поэтому однозначно разделить эти два случая на основе одних только импедансных измерений довольно трудно. [c.243]

При исследовании кинетики химических реакций обычно постулируется сохранение энергетического максвелл-больцмановского распределения в течение всего процесса. Очевидно, что такой подход, является приближенным, поскольку любой процесс с ненулевой скоростью нарупхает равновесное распределение. Поэтому известны интерес представляет изучение различных динамических моделей химических реакций, так как это позволяет установить степень отклонения процессов от равновесия и найти методы описания реакций, в которых это отклонение существенно. [c.117]