Константа равновесия и выход реакции

Термодинамический расчет дает возможность установить связь между концентрациями исходных веществ и продуктов реакции (а следовательно, определить достигаемый в данных условиях максимально возможный выход реакции) с помощью вычисления значения константы равновесия химической реакции. Для этого нужно рассчитать изменение энергии Гиббса во время реакции и из уравнения (У1-48) найти константу равновесия. [c.152]

От степени протекания обратимых реакций (5.2) и (5.3) зависит уровень, на котором проходит радикально-цепной процесс в целом, и возможные соотношения выходов продуктов. Пределы превращения радикалов в реакциях рекомбинации и диспропорционирования можно определить на основе термодинамического исследования этих реакций. Существуют различные методы оценки констант равновесия химических реакций. Если константы скорости прямой и обратной стадий реакции оцениваются теоретически согласно (2.5), то очевидно, что результат расчета константы равновесия кинетическими методами и статистическая оценка ее должны совпадать. [c.112]

Третий закон термодинамики — закон об абсолютном значении энтропии, который был сформулирован уже в начале XX столетия. Третий закон термодинамики позволяет вычислить константу равновесия химической реакции, а следовательно, и максимально возможный выход продукта реакции, не прибегая к опытному ее определению ни при одной из температур. [c.181]

Пропуская воздух через электрическую дугу, получают моноксид азота. Определить константы равновесия этой реакции, если равновесный выход моноксида азота при 1800° С равен 0,5%, а при 2500° С — 2,5%. [c.39]

Значения констант равновесия в соответствии со сказанным выше принимались равными константам равновесия для реакции дегидрирования изопропилбензола до а-метилстирола. Полученные данные, представленные на графиках (рис. 1 и 2), показывают, что повышение температуры и увеличение разбавления цимола инертным разбавителем увеличивают выход диметилстирола. [c.200]

Сложность понятия энтропии заключается в том, что она не имеет простого и наглядного физического смысла, не может быть измерена непосредственно, как, например, теплоемкость, измеряющаяся в тех же единицах (Джоулях на Кельвин), или энтальпия. Вместе с тем расчеты энтропии для различных процессов позволяют предсказывать их направление, рассчитывать константы равновесия, выход реакций и другие их важнейшие характеристики. [c.363]

Изучение изменений внутренней энергии прн химических превращениях имеет большое значение для развития теоретических основ химии, так как является одним из основных путей для изучения энергии отдельных химических связей в молекуле и количественного познания прочности этих связей и реакционной способности молекул. Кроме того, изменения внутренней энергии при реакции (или теплота реакции) являются необходимыми исходными величинами для термодинамических расчетов химических реакций (определение константы равновесия, выход продуктов реакции), имеющих большое значение для химических исследований и в химико-технологической практике. [c.56]

Данные таблицы 1 показывают, что реакции образования 1,3-диоксанов в стандартных условиях практически полностью смещены вправо (в сторону образования продуктов реакции). Величина константы равновесия для реакции образования 4-этил-1,3-диоксана наибольшая. Можно было бы предположить, что в продуктах реакции содержание 4-эт л-1,3-диоксана будет максимальным. Однако после проведения реакции оксиметилирования смеси бутенов в продуктах реакции выход 4-этил-1,3-диоксана (от теоретического) оказался наименьшим, а 4,4-диметил-1,3-диоксана - наибольшим. [c.253]

В методе абсолютных энтропий константа равновесия химической реакции и, следовательно, ее выход вычисляются при помощи следующих уравнений [c.72]

Проведем расчет выхода этилового спирта при гидратации этилена при температуре 350°С и под давлением 10 МПа. Константа равновесия этой реакции при атмосферном давлении и 254°С равна (парциальные летучести выражены в паскалях) [c.103]

В случае реакции, протекающей в несколько стадий, значение константы равновесия не может отвечать равновесному выходу конечных продуктов, так как она является соответствующим произведением значений констант равновесия промежуточных реакций. Если константы равновесия промежуточных, в частности двух, реакций несоизмеримы, то в зависимости от того, что больше, (/(a)i или (Ка)2, в равновесной смеси должны преобладать или полупродукты [(/(a)l (/(0)2] или основные продукты [(/(а)2 >(A a)l]. Тогда можно пренебречь соответствующей реакцией (реакциями). Следовательно, большое значение константы равновесия суммарной реакции не всегда отвечает значительному выходу интересую- [c.486]

Согласно Шварценбаху [69], под термином маскирование можно понимать все химические процессы (кислотно-основные реакции, процессы комплексообразования, осаждения и окисления-восстановления), которые предотвращают дальнейшие превращения маскируемого вещества. Рингбом [70] определяет маскирование как процесс, приводящий к такому изменению условной константы равновесия некоторой реакции, при котором эта реакция идет лишь в незначительной степени или с практически не измеримым выходом. [c.176]

Этот метод является основным при расчетах равновесий по третьему закону термодинамики. С его помощью константа равновесия химической реакции и, следовательно, ее выход вычисляются из следующих уравнений [c.46]

Столь высокую степень превращения, соответствующую равновесию скорее при 300°, чем при 1000°, нельзя объяснить продолжением действия реакции во время охлаждения, так как ниже 780° взаимодействие протекает только па катализаторе. Такое несоответствие может быть объяснено различными скоростями реакций, приводящих к образованию серы. Наиболее быстрой является реакция (3), которая и обусловливает выход серы. Константа равновесия этой реакции при 1300° имеет порядок 10 , так что выход серы легко может превысить 90%. Поскольку концентрация HjS в начале высока, образование SOj подавляется термодинамическими условиями. По мере уменьшения HaS снижается концентрация Og, что в свою очередь снижает скорость окисления серы. Последующее быстрое охлаждение также подавляет образование SOj к тому же процесс образования SOg из серы и паров воды протекает очень медленно. [c.530]

Температура газа на выходе из печи конверсии. Температура конвертированного газа на выходе из печи оказывает сильное влияние на остаточное содержание непрореагировавшего метана. В большинстве промышленных печей конверсии состав выходящего газа соответствует равновесию при температуре, лишь на 15—25°С ниже фактической температуры газа. Поскольку константа равновесия для реакции (1) конверсии метана увеличивается со 170-при 800°С до 520 при 850° С, т. е. более чем в три раза, значительное влияние температуры на состав газа очевидно. Максимальная допускаемая температура поверхности трубы, диаметр трубы, объемная скорость и тип или конструкция печи конверсии непосредственно влияют на температуру конвертированного газа. [c.174]

Самый точный способ направленного изменения выхода продукта реакции, т. е. направленного изменения константы равновесия химической реакции — температура. Общий подход понятен для реакций экзотермических (протекающих с выделением теплоты) нагревание уменьшает константу равновесия и, напротив, для процессов эндотермических (идущих с поглощением теплоты) нагревание повышает константу равновесия. Большей частью (однако далеко не всегда) химики заинтересованы в том, чтобы константа равновесия и, следовательно, выход продуктов химической реакции были максимальны. Вот почему они могут увеличивать константу равновесия реакции, повышая температуру реакционной смеси в тех случаях, когда реакция эндотермична, и понижая температуру, когда реакция экзотермична. [c.49]

Численное значение константы равновесия данной реакции определяет ее выход. Выходом реакции называют отношение количества получаемого в действительности продукта к тому количеству, которое получилось бы при протекании реакции до конца. [c.79]

Термодинамика реакции явно в пользу образования альдоля, хотя константа равновесия этой реакции довольно мала Повысить выход альдоля можно, если последний выводить из зоны реакции, постоянно смещая равновесие в сторону образования альдоля [c.584]

Термодинамика этих реакций детально еще не изучена. . . Константы равновесия для реакций (1) и (2) быстро уменьшаются с повышепием температуры. Зиачеиия температуры, при которой коистаиты равновесия равны единице, можно рассматривать как верхние пределы, еще допускающие получение заметного выхода спиртов прп низких давлениях процесса. Для реакций (1) и (2) предельные значения температуры равны соответственно для [c.334]

Выход 50з быстро уменьшается с увеличением температуры и становится меньше 5% при 1200°. Однако и малые количества 80з, образующиеся в процессе приготовления 80г, приводят к уменьшению содержания 83" в 80г, так как 8 концентрируется в 80з. Термодинамические расчеты показали, что константы равновесия для реакции [c.8]

Равновесие в гетерогенных процессах, определяющее равновесный выход продукта, зависит от температуры, давления и концентраций взаимодействующих веществ. Расчеты гетерогенного равновесия производят на основе уравнений (IV,5) — (IV,30) для вычисления констант равновесия химических реакций, а также правила фаз и закона распределения вещества. [c.75]

Значение катализаторов. Техническая рентабельность той или иной реакции определяется не только стоимостью материалов, аппаратуры и продукта, но и достаточно большими выходами последнего. Эти выходы имеют предельные величины, определяемые константой равновесия данной реакции. В зависимости от рода реакции ее константа равновесия изменяется с давлением и температурой в направлении благоприятном или неблагоприятном для выходов. В дальнейшем (гл. 19, т. II) будет доказано, что выходы продуктов экзотермических реакций тем выше, чем ниже температура. Наоборот, выходам в эндотермических [c.481]

Вместе с тем если не выходить за пределы температур, при которых для рассматриваемых веществ указанные возбуждения еще не оказывают искажающего влияния, то метод однотипных реакций в области высоких температур вполне применим. Так как изменения энтропии в однотипных реакциях при одинаковой температуре различаются обычно в небольших пределах, а влияние различия тепловых эффектов на константу равновесия, определяемое разностью (АЯу — АН°х)1Т, с повышением температуры уменьшается, константы равновесия однотипных реакций должны при этом сближаться, и для Каждой пары реакций они должны были бы стать равными при температуре, отвечающей условию [c.184]

Ряд, соединений, в которых электроотрицательный атом и атом со свободной электронной парой расположены рядом, проявляет аномально высокую склонность к присоединению по карбонильной группе. Так, например, в случае реакций присоединения семикарбазида, метоксиамина, гидроксиламина и гидразина к аниону пировиноградной кислоты, который в водном растворе находится в основном в негидратированной форме, константы равновесия [уравнение (44)] лежат в области от 10 до 57 л-моль . В то же время обычные первичные амины, а также пиперидин и имидазол не образуют в водном растворе таких продуктов присоединения в заметных количествах [98]. Разность свободных энергий, соответствующая константам равновесия этих реакций, равна по крайней мере 3—5 ккал/моль и характеризует относительную склонность соединений такого класса к реакциям присоединения по сравнению с обычными аминами или водой. Способность перекиси водорода присоединяться по карбонильной группе следует из того, что значение константы равновесия образования аддукта из ацетальдегида и перекиси водорода составляет 48 л-моль [106]. Этой величине соответствует разность в 4,5 ккал/моль между свободными энергиями образования продуктов присоединения воды и перекиси водорода. Кроме того, известно, что при взаимодействии 50%-ной водной перекиси водорода с ацетоном [132], присоединяющим воду лишь с большим трудом [47], образуется с хорошим выходом продукт типа (СНз)2С(ООН)2, состав которого соответствует присоединению 2 молей перекиси водорода. Алкилгидро-перекиси также легко присоединяются к альдегидам [193]. Из этого следует, что водородные связи с атомами водорода перекисной группы не могут служить причиной необычайной устойчивости этих продуктов присоединения. Весьма интересной особенностью этого класса соединений является также высокая скорость, с которой они взаимодействуют с карбонильными группами в реакциях как присоединения, так и замещения. Другими словами, особые свойства этих соединений приводят к увеличению устойчивости не только конечных продуктов реакции, но также и переходных состояний [71, 78, 99]. Причины такой необычной склонности этих соединений к присоединению по карбонильной группе неизвестны. Основность при- [c.377]

Реакцию, подобную (50), можно представить состоящей из шести промежуточных реакций. Из только что рассмотренного видно, что весьма благоприятное значение константы равновесия для реакции (50) не обязательно предполагает большой выход пропилового спирта при равновесии в действительности выход может быть небольшим. [c.595]

В случае реакции, протекающей в несколько стадий, численное значение константы равновесия не может отвечать равновесному выходу конечных продуктов, так как она является соответствующим произведением численных значений констант равновесия промежуточных реакций. Если константы равновесия промежуточных, в частности двух, реакций несоизмеримы, то в зависимости от того, что больше, iKa)i или [c.511]

Одним из важнейших показателей процесса роста кристалла является его линейная скорость, которая характеризует выход химического процесса в данных условиях. Исследование скоростей роста кристаллов кремния при водородном восстановлении его хлоридов показало, что при данном соотношении компонентов газовой смеси, при изменении температуры скорость роста вначале увеличивается, достигает максимума, а затем постепенно падает (см. рис. 9.3). Такой характер зависимости скорости роста от температуры обусловлен тем, что химический процесс состоит из нескольких параллельно и последовательно идущих реакций. Поскольку температурная зависимость констант равновесия разных реакций различна, то суммарный выход реакции должен изменяться в соответствии с изменением относительного выхода отдельных реакций. [c.349]

Определить выход веществ О и Е, если константа равновесия этой реакции равна 5. [c.41]

Хотя константа равновесия этой реакции много меньше, ее осуществляют в промышленности с высоким выходом оксида азота(П) за счет выбора избирательно действующего катализатора при температурах 750—900 °С. [c.397]

ВычИсдить константу равновесия указанной реакции для давления 100 ат и выход этилового спирта, приняв что [c.179]

Законы химической термодинамики позволяют, не прибегая к опыту, решать некоторые важнейшие вопросы, связанные с расчетом реакционных устройств. Сюда относятся 1) определение температуры и давления, при которых данный химический процесс становится термодинамически возможным 2) расчет константы равновесия химической реакции использование ее позволяет выбрать оптимальный режим процесса, обоснечиваюш,ий наибольший выход целевых продуктов химической реакции и минимум одновременно нротекаюш,их побочных реакций. Располагая такими расчетными данными, экспериментальным путем находят наиболее келатель-ные скорости реакции и уточняют материальный баланс процесса. [c.589]

Пользуясь термохимическими данными из приложения Г, определите, увеличивается или уменьшается константа равновесия указанной реакции при повышении температуры. Допустим, что парциальные давления СО и Н, одинаковы как будет изменяться выход продукта метанола СН3ОН в зависимости от полного давления [c.66]

Урагаение (9.45), как и (9.45 ), показывает, что если реакция экзотер-мична (Qp > 0), то константа равновесия такой реакции с повышением температуры уменьшается, т. е. при повышении температуры состав равновесной смеси испытывает сдвиг в сторону обеднения продуктами реакции полнота реакции Яравн становится меньше. Для эндотермических реакций, наоборот, с повышением температуры константа равновесия увеличивается — возрастает выход продуктов реакции. Это наблюдается, например, в эндотермических реакциях термического распада веществ термическая диссоциация тем более велика, чем выше температура. [c.320]

Константа равновесия этой реакции в отличие от аналогичной константы равновесия ионов и Си+ имеет значительно меньшую величину, и концентрация ионов одновалентного золота Au li в растворе оказывается значительной. Это приводит к тому, что на катоде, равно как и на аноде, электродные реакции с ионами одновалентного золота получают большое развитие, причем тем большее, чем меньше поляризация электрода. При этом выход по току золота в расчете на трехвалентное оказывается заметно выше 100%, однако, в различной степени на катоде и на аноде. Анодный выход по току составляет около 125—130% против 110—115% катодного выхода по току, таким образом на аноде растворяется заметно больше золота, чем осаждается на катоде. [c.46]

Выход из этой неопределенности можно искать в двух направлениях. Во-первых, можно находить значение неопределенной постоянной эмпирическим путем из опытной величины той или иной термодинамической функции при какой-нибудь произлольной температуре. Например можно измерить упругость насыщенного пара Р при некоторой температуре, отличной от абсолютного нуля. Если, кроме того, известно изменение теплоемкостей с температурой и значение теплоты испарения >. при некоторой Т, то все коэфициенты в (202) могут быть найдены и обратным расчетом можно найти константу интегрирования /. Аналогичным путем находят onst, в (195), подставляя опытное значение К для какой-нибудь Г > 0. Этот принципиально всегда возможный путь устранения неопределенности при интегрировании уравнений второго начала был единственным до открытия теоремы Нернста. Понятно, что он не представляет собой удовлетворительного решения задачи о вычислении термодинамических равновесий, так как его применимость и точность ограничены опытным материалом по равновесиям. В частности, вычисление константы равновесия такой реакции, которая опытно еще не была исследована и не представляет собой комбинацию других опытно исследованных реакций, этим путем невозможно. [c.359]

Kq)2, в равновесной смеси должны преобладать или полупродукты [( a)i ( 0)2 или основные продукты [ Ка (AT )il. Тогдз можно пренебречь соответствующей реакцией (реакциями). Следовательно, благоприятное значение константы равновесия суммарной реакции не всегда означает значительный выход интересующего нас продукта. Поэтому уравнение констант равновесия суммарной реакции только тогда полезно для расчета состава равновесной смеси, когда промежуточных продуктов в ней очень немного. Если же константы равновесия соизмеримы, то нельзя пренебрегать какой-либо реакцией, и в равновесной смеси могут оказаться продукты побочных и основной реакций. Для практической осуществимости процесса приобретает особое значение фактор скорости, так как с помощью избирательных катализаторов часто удается добиться такого соотношения между скоростями возможных реакций, которое обеспечивает желательный эффект. В этом случае рассчитывают на действительное равновесие, так как рассматривают только часть протекающих реакций. В такой системе, в конце концов, установится истинное равновесие, отвечающее равновесию всех мыслимых в ней процессов. Однако, ввиду ограниченности времени иротеканЕЯ реакции, в практических условиях можно учитывать только относительно быстро прогекающие реакции. [c.512]

На практике реализовать идеальные условия не удается вследствие разнообразия природы органических молекул и их,реакций. Разумным подбором реагента удается обеспечить условие а и до некоторой степени б. Большинство органических реакций протекает с малой скоростью, а потому для увеличения скорости реакции часто приходится применять нагревание и катализаторы. Более того, ХОТЯ в литературе имеются лишь очень ограниченные сведения по константам равновесия органических реакций, громадный объем препар ативных данных показывает, что равновесный выход целевых продуктов для большинства органических процессов редко приближается к 100%, даже если подбор концентраций реагентов и условий реакции способствует максимальному смещению равновесия вправо. В конечном счете правильный выбор реагентов и условий анализа может быть сделан лишь после обсуждения скорости, равновесия и прочих факторов, влияющих на все ожидаемые взаимодействия. Наконец, нужно уделить внимание мешающим веществам, т. е. другим органическим соединениям, которые могут присутствовать в анализируемом образце и взаимодействовать с реагентами или с продуктами реакции. [c.77]