Кинетика обратимых и параллельных реакций

А. КИНЕТИКА ОБРАТИМЫХ И ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ РЕАКЦИЙ [c.31]

Сложными называются реакции, общее кинетическое уравнение которых в отличие от кинетического уравнения простых реакций содержит несколько констант скоростей. К сложным реакциям относятся обратимые, параллельные, последовательные, сопряженные, цепные и другие реакции. Теория всех этих реакций основана на положении, что при протекании в системе одновременно нескольких реакций каждая из них проходит самостоятельно и к каждой из них в отдельности применимы уравнения кинетики простых реакций. [c.147]

При рассмотрении кинетики обратимых и параллельных реакций используется основной постулат химической кинетики и принцип независимости протекающих реакций. [c.33]

По аналогии с семинаром № 1 на занятии целесообразно разобрать лишь, часть контрольных вопросов, посвященных либо кинетике обратимых и параллельных реакций (А), либо последовательным реакциям и методу стационарных концентраций Боденштейна (Б). [c.31]

Из химической кинетики известно, что скорость последовательной реакции определяется скоростью наиболее медленной из ее последовательных стадий, а из ряда параллельных путей наиболее вероятен путь с наименьшими торможениями. Эти же представления справедливы в случае электрохимических процессов. Возникновение электродной поляризации связано поэтому непосредственно с той стадией, которая определяет скорость всего процесса, т. е. с наиболее замедленной стадией. Появление нового пути, обеспечивающего протекание реакции с большей скоростью, способно снижать электродный потенциал, который в отдельных случаях, например при изменении характера электродного процесса, может оказаться даже меньшим, чем обратимый потенциал. Это уменьшение электродного потенциала и процесс, обусловливающий его, называется деполяризацией. [c.292]

На практике чаще всего встречаются сложные реакции (обратимые, параллельные и последовательные), кинетика которых основана иа независимости протекания и одновременного подчинения закону действующих масс. В результате изменение системы слагается из суммы изменений, внесенных каждой из этих независимых реакций, общий порядок реакции нередко оказывается дробным. В качестве примера рассмотрим параллельные реакции [c.142]

Эти термины используют для названия исторически первого раздела химической кинетики, включающего классификацию и математическое описание реакций различных типов — односторонних, обратимых, параллельных (многоканальных), сопряженных и последовательных. Изложение материала соответствует приведенной последовательности. Раздел начинается кратким историческим обзором развития кинетики как самостоятельной науки. Можно полагать, что для многих читателей будет полезным и рассмотрение химических частиц различных типов и их характерных реакций. [c.9]

По-видимому, в наиболее общей форме кинетика массопередачи со сложной химической реакцией изучена в работе Г. Я. Мироновой с сотрудниками [37]. Авторы получили численное решение системы уравнений типа (2.2) — (2.5) для массопередачи с обратимыми последовательно-параллельными реакциями вида [c.87]

На практике в большинстве случаев мы имеем дело со сложными реакциями (обратимые, параллельные и последовательные), кинетика которых основана на независимости протекания и одновременно подчинения закону действия масс каждой из них. В результате итоговое изменение системы слагается из суммы изменений, внесенных каждой из этих независимых реакций общий порядок реакции нередко оказывается дробным. [c.111]

К концу XIX и началу XX ст. становится ясным, что химические реакции развиваются во времени сложными путями. Были установлены и изучены параллельные, последовательные, обратимые, сопряженные и цепные реакции. Крупный вклад р. изучение кинетики специальных типов реакций внесли наши отечественные ученые. В. А. Кистяковский изучил кинетику обратимых реакций. А. В. Раковский выдвинул теорию развития реакции с образованием промежуточных соединений (последовательных или консекутивных реакций). Н. А. Шилов положил начало изучению кинетики сопряженных реакций. Кинетика цепных реакций успешно развивается советскими учеными Н. С. Акуловым и Н. Н. Семеновым. [c.6]

В основе кинетики сложных реакций лежит принцип сосуществования реакций, связанных между собой. Сложные реакции по форме связи разделяют на реакции обратимые, параллельные, сопряженные и последовательные. [c.175]

Общие уравнения кинетики химических процессов в потоке можно получить, как это было показано Г. М. Панченковым, пользуясь методами гидродинамики. Этот прием интересен и важен в том отношении, что позволяет рассчитывать динамику как стационарных, так и нестационарных процессов. Полученные общие уравнения позволяют рассчитывать скорости как гомогенных реакций любых порядков и любой сложности (необратимых, обратимых, параллельных, последовательных, автокаталитических, цепных и др.), так и гетерогенных (см. гл. X, 16). [c.45]

При необратимых последовательных реакциях наиболее просто найти кинетическое уравнение и его параметры для первой стадии процесса, так как расходование вещества А подчиняется кинетике простой реакции, подробно рассмотренной ранее. При обратимости процесса и в случае последовательно-параллельных реакций решение дифференциальных уравнений даже для первой стадии нередко затруднительно, так как текущие концентрации (парциальные давления) реагентов оказываются функциями концентраций других продуктов последовательного превращения. Это еще более относится к кинетике второй и последующих стадий реакции. Поэтому в общем случае при интегральной обработке данных эксперимента следует прибегать к вычислительной технике или же использовать дифференциальные методы исследования и обработки. Далее даны интегральный анализ только простейших систем последовательных реакций (из которого можно, тем не менее, сделать ряд общих выводов) и дифференциальный метод их исследования. [c.363]

Экспериментальное выявление локальной кинетики процесса, протекающего в реакторе периодического действия, сводится к описанию экспериментальных кривых изменения во времени температуры и концентрации в реакционной зоне при определенных условиях теплообмена уравнениями математической модели. При этом устанавливают характер процесса (параллельные, последовательные, обратимые и т. д. реакции), порядок реакции, закономерность изменения константы скорости и т. д. [c.190]

До сих пор речь шла о сравнительно простых химических реакциях, в результате которых одни вещества необратимо и полностью обращаются в другие. Однако имеется огромное количество сложных химических реакций. В одном случае полученные продукты могут опять превратиться в исходные вещества такие реакции называются обратимыми. Кроме того, имеются химические реакции, протекающие в несколько последовательных или параллельных стадий. Наконец, есть цепные реакции, когда химический процесс подобен лавине—один элементарный акт вызывает миллионы и миллиарды других. Огромная заслуга в открытии и исследовании кинетики разветвленных цепных реакций принадлежит советскому ученому Н. Н. Семенову, получившему совместно с английским кинетиком Хиншельвудом Нобелевскую премию. [c.37]

Весьма удачным оказалось применение дифференциальных уравнений к анализу кинетики многочисленных реакций. В большом числе случаев кинетику реакции можно описать уравнением скорости в виде степенной функции от концентрации реагирующих веществ. Это дает возможность описывать кинетику односторонних, обратимых, параллельных и последовательных реакций. В конце XIX в. Д. II. Коноваловым в химическую кинетику было введено исключительно важное уравнение автокатализа. [c.15]

Реакции в большинстве случаев протекают значительно сложнее по сравнению с теми простейшими случаями, которые были рассмотрены, и на практике наблюдаются кажущиеся отклонения от закона действия масс. Наиболее часто встречающимися причинами усложнения кинетики является протекание последовательных, параллельных, сопряженных, обратимых и цепных реакций. [c.219]

Описание и анализ обратимых, последовательных и параллельных реакций сделал В.А. Кистяковский в 1894 г. Три года спустя, обобщая экспериментальные данные по окислению органических и неорганических соединений, А.Н. Бах и Г. Энглер выдвинули пероксидную теорию окисления, введя в обиход химиков представление о лабильном промежуточном продукте - молоксиде в процессах окисления. H.A. Шилов изучил кинетику разнообразных сопряженных реакций окисления и разработал теорию самосопряженных реакций. [c.20]

Книга посвящена исследованию кинетики жидкофазных процессов нефтехимического синтеза. В ней рассматриваются реальные процессы современной химической технологии, осложненные протеканием побочных параллельных или последовательных реакций в условиях обратимости. [c.4]

Растворение и неравновесная обратимая десорбция (параллельно протекающие реакции). Здесь уравнение кинетики имеет вид (XIV.26), если в правых частях перед 7 (7 ) и 7 (7 ) поставить знак минус. Интегрирование его по t [c.219]

По крайней мере на некоторых из них она может протекать по двум или нескольким параллельным путям. Из химической кинетики известно, что скорость консекутивной реакции определяется скоростью наиболее медленной из ее последовательных стадий, а из ряда параллельных путей наиболее вероятен путь с наименьшими торможениями. Эти же представления справедливы в случае электрохимических процессов. Возникновение электродной поляризации связано поэтому непосредственно с той стадией, которая определяет скорость всего процесса, т. е. с наиболее замедленной стадией. Установление природы замедленной стадии является одной из главных задач электрохимической кинетики. С другой стороны, появление нового пути, обеспечивающего протекание реакции с большей скоростью, способно снижать электродный потенциал, который в отдельных случаях, например при изменении характера электродного процесса, может оказаться даже меньшим, чем обратимый потенциал. Это уменьшение электродного потенциала и процесс, обусловливающий его, называется деполяризацией. [c.293]

Обратимые и параллельные реакции. Обратимые и параллельные реакции относятся к сложным реакциям. Сложными называются реакции, состоящие из нескольких цростых. Суммарное кинетическое уравнение таких реакций обычно содержит несколько констант скоростей. Такое уравнение находят, пользуясь принципом независимого протекания химических реакций — одним из основных постулатов формальной кинетики если протекает одновременно несколько реакций, то каждая из них независима от остальных, т. е. обладает своей независимой скоростью и независимым изменением концентраций. Конечное изменение концентрации данного вещества и скорость сложной реакции являются результатом всех этих независимых изменений. [c.233]

Я. Вант-Гофф первым понял и сформулировал то, что среди многообразия химических реакций обратимых, последовательных, параллельных, реакций с дробными, отрицательными и меняюшимися по ходу реакции порядками — есть нормальные химические превращения. Такие нормальные преврашения, утверждал Вант-Гофф, имеют строго целочисленный порядок, который может быть только 1, 2 или 3 (moho-, би- и тримолекулярные реакции). Все реакции, которые не имеют целочисленного порядка, Вант-Гофф отнес к сложным реакциям, складываюшимся из нескольких нормальных. Выдающиеся исследования Вант-Гоффа по кинетике химических реакций, теории растворов и стереохимии получили высокую оценку — Якоб Хендрик Вант-Гофф в 1901 г. был удостоен первой Нобелевской премии по химии. [c.15]

В ряде работ исследована теория некоторых специальных случаев одновременной абсорбции двух компонентов газа. Так, рассмотрена проблема [80, 90], связанная с химическим взаимодействием компонентов между собой после перехода их в жидкую фазу. Получены приближенные аналитические и численные решения для абсорбции двух газов, сопровождаемой сложной реакцией, в частности последовательно-параллельной реакцией, включающей две необратимых и одну обратимую реакцию [91]. Предполагается, что по такой схеме может протекать реакция хлоргидрирования этилена. Массопередача со сложной реакцией изучена также в работах [58, 92—94, 96]. Наконец, в работе [95] рассмотрена теория кинетики двухкомпонентной хемосорбции, осложненной обратимыми химическими реакциями, однако анализ ограничен областью протекания мгновенной реакции. [c.85]

Вопросы для повторения. 1. Из каких стадий состоит технологический процесс 2. Что такое технологический режим 3. Как классифицируются химические реакции 4. Что такое стехиометрическое уравнение 5. Чем отличаются последовательные и параллельные механизмы химического превращения 6. Чем характеризуется состояние равновесия в обратимых реакциях 7. Как формулируется принцип Ле-Шателье и в чем его сущность 8. Как классифицируются реакции с тепловым эффектом 9. Что такое катализатор и каково его воздействие нг процесс химического взаимодействия 10. Чем характеризуется скорость хими ческой реакции От чего она зависит 11. Что такое уравнение кинетики химичв ОКОЙ реакции Какие параметры в него входят 12. Какие способы применяютс для управления скоростью химического взаимодействия [c.224]

Любой электродный процесс представляет собой сложную гетерогенную реакцию, состоящую из ряда последовательных стадий. По крайней мере на некоторых из них она может протекать по двум или нескольким параллельным путям. Выяснение числа, природы и последовательности стадии, из которых слагается электродный процесс, составляет одну -из главных задач кинетики электродных процессов. Из химической кинетики известно, что скорость консекутивной реакции определяется скоростью наиболее медленной из ее последовательных стадий, а из ряда параллельных путей наиболее вероятен путь с наименьщими торможениями. Эти же представления справедливы в случае электрохимических процессов. Возникновение электродной поляризации связано поэтому непосредственно с той стадией, которая определяет скорость всего процесса, т. е. с наиболее замедленной стадией. Установление природы замедленной стадии является другой главнейшей задачей электрохимиче ской кинетики. Появление нового пути, обеспечивающего "протекание реакции с большей скоростью, способно снижать электродный потенциал, который в отдельных случаях, например при изменений характера электродного процесса, может оказаться даже меньшим,, чем обратимый потенциал. Это уменьшение электродного потенциала и процесс, обусловливающий его, называется деполяризацией. [c.311]

Кинетика обратимых реакций была рассмотрена в 1.1 и 1.2. Кроме того, обратимые реакции рассмотрены в гл. 2 и 3 применительно к ферментативной кинетике и кинетике лиганд-рецеп-торного взаимодействия. В настоящем параграфе будут рассмотрены кинетические методы анализа последовательных и параллельных реакций. [c.43]

ГЛУТАМАТ - ОКСАЛОАЦЕТАТ-ТРАНСАМИНАЗА Хорошей иллюстрацией применения аналитического метода стационарной кинетики служит работа Хенсона и Клеланда [1] по изучению глутамат — оксалоацетат-трансаминазы. Кинетический механизм этой реакции относится к типу механизма с замещением фермента. Графики двойных обратных величин, построенные для каждого субстрата при разных концентрациях другого субстрата, имеют вид параллельных прямых. При изучении этой легко обратимой реакции как в прямом, так и в обратном направлениях результаты оказываются одинаковыми. Было исследовано также ингибирование процесса продуктами реакции с целью выяснить кинетическую значимость обоих возможных двойных комплексов. Оказалось, что обе кетокислоты строго конкурируют друг с другом и обычно не конкурируют с аминокислотами, и наоборот. Было также показано, что при высокой концентрации а-глутарата фермент образует тупиковый комплекс с этим субстратом. [c.147]

В-третьих, и это самое главное, при низкой скорости электродного процесса большое значение начинают приобретать электрохимически активные примеси в растворе. При высоком окислительном потенциале оксред-системы О21Н2О многие восстановители, в том числе большинство органических веществ, приобретают электрохимическую активность на платине. Обычный уровень концентрации примесей в растворе, на который следует ориентироваться, составляет 10- М, а их максимальный вклад в кинетику электродного процесса (в данном случае это параллельно протекающее окисление органических веществ или других восстановленных форм на электроде) достигает 5-10- А-СМ- . Это значение сравнимо с током обмена кислородного электрода на платине и понятно, что обратимый кислородный электрод можно реализовать, либо снизив до 10- —10- ° М, концентрацию электрохимически активных примесей, либо существенно увеличив скорость основной электродной реакции. Реальность обоих путей была доказана экспериментально концентрацию примесей удавалось уменьшить путем длительного предварительного электролиза раствора. Некоторые материалы более активно, чем платина, катализируют электронный обмен в системе О21Й2О, и потому более пригодны для создания обратимого кислородного электрода. [c.544]

Сложные реакции. Кинетика сложных реакций, состоящих из двух или большего числа простых реакций, в той или иной форме связанных между собой, зависит от формы связи между этими реакциями и от соотношения их скоростей. Типичными по форме такой связи являются реакции параллельные, последовательные (консекутивпые), сопряженные и обратимые. Теория этих реакций основывается на положении, что при протекании в системе одновременно нескольких реакций каждая из них происходит самостоятельно и к каждой из них в отдельности применимы уравнения кинетики простых реакций, [c.465]

Кинетика изучалась в интервале температур 120... 170 °С. На рисунке 2 приведены типичные кривые расходования МЭОК входе его взаимодействия с глицерином при температурах 120, 140 и 170°С. Как видно из приведенных данных, все кинетические кривые после пяти часов осуществления процесса становятся параллельны оси абсцисс, что соответствует состоянию равновесия исследуемой системы. Поэтому при расчете основных кинетических параметров использовали методы обсчета, бимолекулярной обратимой реакции [4]. [c.46]

Сложная многостадийная реакция может включать последовательные и параллельные стадии, причем каждая из них может быть обратимой или необратимой. В этом разделе проанализированы следующие два вопроса, которые нмекгг прямое отношение к кинетике сложных реакций. Каким образом сложный многостадийный процесс может описываться простым кинетическим уравнением например уравнением скорости реакции первого или второго порядка Что такое лимитирующая ста дия многостадийного процесса [c.32]

В химической кинетике принято разделять химические реакции на простые и сложные. К простым относятся реакции, протекаюшие практически до конца в одну стадию. Сложные реакции представляют некоторую совокупность простых и подразделяются на параллельные, последовательные и обратимые. Дальнейшее усложнение реакций приводит к комбинациям последних трех типов. [c.179]