Одностадийные и многостадийные реакции

В одностадийной химической реакции концентрация любого из компонентов, участвующих в реакции, однозначно определяет концентрацию всех остальных. В случае сложных (многостадийных) химических реакций для однозначного определения состава реагирующей смеси необходимо задание концентрации ключевых компонентов. [c.65]

Рис. 35. Изменение энтальпии в одностадийной и многостадийных реакциях

Реакцию всегда можно трактовать как многостадийную, если стехиометрическое уравнение не согласуется с экспериментально определенным порядком реакции. Напротив, соответствие порядка реакции стехиометрическому уравнению не доказывает одностадийного характера реакции. Это является неизбежным для всех реакций, в которых участвует только один исходный компонент, как, например, в реакциях распада и изомеризации. Другие критерии, с помощью которых можно определить многоступенчатый характер реакции, приведены в гл. 5. [c.25]

Одностадийные и многостадийные реакции [c.236]

ОДНОСТАДИЙНЫЕ И МНОГОСТАДИЙНЫЕ РЕАКЦИИ [c.112]

Элементарная реакция (разд. 13.5)-одностадийная мономолекулярная, бимолекулярная или тримолекулярная реакция. Многостадийный механизм включает две или несколько таких реакций. [c.34]

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]

Вне зависимости от места, занимаемого курсом химической кинетики в учебном процессе, задача лектора и соответственно учебного текста — дать основы знаний эмпирической (формальной, феноменологической) кинетики, теории одностадийных (элементарных) реакций и кинетики многостадийных (сложных) процессов. Эти разделы обозначены в книге А, Б и В соответственно. [c.6]

В обзоре рассмотрен принцип сохранения орбитальной симметрии и различные аспекты применения его к реакциям органических соединений. Указанный выше принцип пригоден как к согласованным одностадийным, так и к несогласованным многостадийным реакциям. На конкретных примерах разобраны правила Вудварда—Гофмана для перициклических реакций. Табл.— 6, библиогр. — 191 назв. [c.162]

Значительное внимание в химической промышленности уделяется использованию низкотемпературной плазмы для одностадийного проведения реакций, протекающих обычно многостадийно. Для осуществления плазмохимических процессов потребуется создание совершенной аппаратуры, промышленное освоение техники высоких напряжений и получение особо чистой воды для высадки продуктов из плазмы (процесса закалки ). Однако все это компенсируется многократным снижением удельных энергетических затрат на единицу химической продукции, резким повышением производительности труда, компактностью плазмохимических установок (плазмотронов). Значительная экономия топлива возможна также при использовании ядерных реакторов для обеспечения технологических процессов высокотемпературным теплом, технологическим паром и электроэнергией. В этом направлении ведутся совместные работы с учеными АН СССР. [c.94]

Многостадийные реакции, по крайней мере в принципе, можно разбить на одностадийные моно- и бимолекулярные процессы. Более того, каталитические и ферментативные реакции можно рассматривать как многостадийные реакции. [c.258]

В гомогенных системах химическая реакция может быть одностадийной в гетерогенно-каталитических реакциях это невозможно, поскольку в них всегда имеют место стадии адсорбции и десорбции, граница между которыми и химическими стадиями достаточно неопределенная. Общая скорость реакции определяется скоростью наиболее медленной лимитирующей стадии. Однако эти понятия нуждаются в уточнении. Запишем в общем виде уравнение многостадийной реакции [c.47]

В одностадийной химической реакции концентрация любого из участвующих в ней компонентов однозначно определяет концентрации всех остальных веществ. В случае многостадийных реакций для однозначной характеристики состава реакционной смеси необходимо задание концентраций более чем одного компонента. Компоненты, концентрации которых однозначно определяют состав смеси, называют ключевыми. Для ге-стадийной реакции, в которой участвуют т компонентов, выбирают к ключевых компонентов. Например, для реакции, протекающей через две последовательные стадии к Т1к — константы скорости стадий) [c.66]

Химические реакции могут протекать через одну или несколько элементарных актов (стадий), кинетическое уравнение одностадийных реакций совпадает, а многостадийных реакций не совпадает с кинетическим законом действующих масс. Практически все химические реакции идут через промежуточный активированный комплекс, образуемый исходными частицами (молекулами), энергия которых не ниже некоторого значения, называемого энергией активации. Повышение температуры увеличивает число активных молекул, катализаторы уменьшают энергию активации. По особому механизму протекают цепные реакции, которые начинаются с генерации активных частиц — свободных радикалов, свободные радикалы воспроизводятся в ходе цепной реакции. Под воздействием света возникают многие химические реакции в атмосфере, имеющие исключительно важное значение для жизни на Земле. Все более широкое применение в технике и решения экологических проблем получают катализаторы. [c.202]

Пиролиз этилбензола, приводящий к получению стирола, не обеспечивает высокой селективности. В то же время каталитическая дегидрогенизация этилбензола под действием катализаторов дегидрирования бутилена протекает более легко, чем в случае бутилена. Применение алюмохромовых катализаторов является, таким образом, эффективным, хотя процесс получения стирола требует регенерации и режима пониженных давлений. Вследствие этого обычно прибегают к использованию описанных выще катализаторов, получаемых на основе окиси железа. Реакцию проводят в интервале температур 590-650°С. Этилбензол смешивается с перегретым водяным паром на входе в адиабатический или изотермический реактор. Весовое соотношение сырья и водяного пара равно 1-3. В одностадийных реакторах ранних конструкций селективность по отношению к целевому продукту не превышала 85-90 мол.%. Современные многостадийные процессы обеспечивают селективность, равную 90-91% при степенях превращения 55-60%. [c.77]

Особенностью взаимодействия органических веществ является возможность протекания многочисленных побочных реакций. Образующиеся в таких реакциях сложные смеси органических веществ иногда чрезвычайно трудно разделить. Это приводит к тому, что казалось бы очевидные преимущества одностадийного метода получения заданного препарата могут быть сведены на нет трудностями его выделения и очистки. В таких случаях, если это возможно, предпочтительнее многостадийный синтез —более сложный, но дающий возможность получить относительно чистый препарат или же смесь веществ, резко отличающихся по температурам кипения или растворимости, что позволяет легко разделить их. [c.81]

Катализатор активно, за счет химических связей (ковалентных, водородных) или электростатического взаимодействия, участвует в элементарном акте реакции. Он образует либо промежуточное соединение с одним из участников реакции (многостадийный процесс), либо активированный комплекс со всеми реагирующими веществами (одностадийный процесс). После каждого химического акта он регенерируется и может вступать во взаимодействие с новыми молекулами реагирующих веществ. [c.291]

По мере развития науки постоянно возрастала роль электронной аппаратуры в собственно электрохимической методике исследования, позволяющей получать надежные сведения о механизме и закономерностях процессов на фазовой границе. Появилась возможность наблюдать и истолковывать не только простые одностадийные реакции, но и сложнейшие многостадийные процессы. С переходом к прямым методам исследования, например образования новой кристаллической фазы, появилась возможность не только наблюдать в деталях, но и правильно истолковывать влияние адсорбционных, десорбционных, химических и сложных электрохимических явлений на электрокристаллизацию. В этой связи вскрылись, например, новые возможности в применении поверхностно активных веществ для совершенствования технического электролиза в гидрометаллургии и гальванотехнике. [c.7]

Каталитические реакции бывают одностадийными (слитными) и многостадийными, проходящими через последовательные стадии, из которых одна является лимитирующей, т. е. стадией с наименьшей скоростью. Рассмотрим слитный механизм каталитического процесса на примере бимолекулярной реакции [c.180]

Синтез может быть одностадийным, если все процессы, приводящие к получению необходимого соединения из выбранных исходных, протекают без выделения промежуточных продуктов, и многостадийным, если последние приходится выделять, а иногда и идентифицировать. На каждой стадии может протекать одна или несколько последовательных и параллельных реакций. Для успешно го проведения синтеза необходимо подбирать условия, которые способствуют ускорению последовательных реакций, идущих в заданном направлении и ингибируют побочные процессы, [c.10]

Процессы растворения двухвалентных металлов могут протекать по двум схемам многостадийной (Me-vMe+-f-g, Me+->-Me -f--j-e) и одностадийной (Me-yMe -j-2e). Для двухстадийного процесса, как отмечалось, установлены количественные закономерности не только для первой ступени ионизации, но и для сопряженной реакции образования одновалентных ионов при контакте металла с раствором его двухвалентных ионов (Ме-- -Ме+- -е, Me -f [c.109]

Свободная энергия активации иропорциоиальиа логарифму константы скорости ДС = -2,ЗRTlgk. Эитальиия активации в одностадийных реакциях 1ши в многостадийных реакциях, медленной стадией которых является первая, всегда положительна, и лишь в редких случаях исиользуется для установления механизма, однако энтропия активации (переходное состояние) - 5 [c.288]

В работе [133] показано, что понятие константы скоростей взаимнообратных направлений реакций в идеальном газе и вопрос об их связи с константой равновесия имеют определенный смысл при выполнении следующих условий а) скорость изменения концентраций промежуточных продуктов мала по сравнению со скоростью реакции, б) реакция происходит в среде, состояние которой либо термодинамически равновесно, либо достаточно близко к таковому. В указанных условиях отношение констант скоростей двух направлений реакции равно ее константе равновесия, вычисленной при температуре среды. Эта закономерность свойственна не только одностадийным, но и сложным многостадийным реакциям. Отношение констант скоростей взаимно-обратных направлений реакции в пространственно-однородной среде, состояние которой характеризуется двумя различными температурами подсистем Г] и Го, равно константе /((ГьГг), определяющей равновесие реакции в такой не полностью равновесной среде. Если равновесие среды существенно нарушается в ходе самой реакции, то состояние среды в общем случае зависит (причем не только в количественном, но и в качественном отношении) от направления реакции. При этом отношение констант скоростей реакции уже не является термодинамической характеристикой среды. — Яр ж. ред. [c.20]

Однако все трудности этим еще не исчерпываются. При работе с рециркуляцией по мере поступления рециркулятов меняются соотношения между компонентами питания отдельных элементов систем -это происходит непрерывно, пока не наступит установившееся состояние. Изменение же соотношений компонентов питания элементов свою очередь сказывается на скорости протекающих в них реакцЦй. Поэтому, прежде чем приступить к составлению материального баланса, необходимо экспериментально установить выходы продуктов из каждого элемента (реактора) при установившемся состоянии, когда соотношения рециркулирующих и све же подаваемых продуктов в н х будут строго определенными. В связи с этим возникает необходимость-определения экспериментальным путем выходов отдельных реакц и состава питания каждого реактора при установившемся состоян процесса. Экспериментальное исследование и расчет такого процес намного усложняются, если синтез диметилтерефталата производится в комплексе системы ряда сопряженно работающих одностадийных многостадийных процессов. [c.12]

Все реакции можно подразделить на простые и сложные. Простые реакции протекают в одну стадию и называются одностадийными. Сложные реакции идут либо последовательно (многостадийные реакции), либо параллельно, либо последовательно—параллельно. В свою очередь, в каждой стадии реакции может участвовать одна молекула (мономолекулярные реакции), две молекулы (бимолекулярные реакции) и три молекулы (тримолекулярные реакции). Число молекул реагента, принимающга участие в простейшей (элементарной) стадии, называется ее молекулярностью. Чаще всего встречаются мономолекулярные и бимолекулярные реакции. Реакции с молекулярностью больше трех неизвестны. [c.183]

Нетрудно представить себе ряд способов переноса протона и двух электронов к карбониевому центру. Нас будет интересовать только одностадийный перенос гидридных ионов, которые — это следует подчеркнуть — никогда не существуют в свободном виде. Такой процесс отличается от многостадийных реакций, включающих перенос гидрид-иона, во-иервых, полярно- [c.257]

Исиользоваине катализаторов ускоряет химические реакции и заменяет одностадийный процесс, требующий большой энергии активации, многостадийным, с меньшей энергией активацн[[. Так как катализаторы не ускоряют [c.98]

Однако действие свободных радикалов нельзя сводить просто к общему торможению предпламенного процесса они затрудняют развитие именно низкотемпературного многостадийного процесса, в то же время облегчая развитие окислительных реакций, свойственных высокотемпературному одностадийному воспламенению [8]. Именно этим обстоятельством А. С. Соколик [8] объясняет снижение антидетонационного эффекта при увеличении содержания антидетонатора в топливе и даже обращение этого эффекта, когда при очень высоких концентрациях тетраэтилсвинца последний начинает действовать как продетонатор. В этом случае, вероятно, имеет место объемное одностадийное воспламенение благодаря резкому снижению энергии активации в результате ввода в газ большого количества активных начальных центров. [c.131]

Одностадийный метод окисления ксилолов в дикарбоновые кислоты реализован в промышленности и даже вытесняет прежний многостадийный синтез терефталевой и изофталевой кислот. По имеющ1гмся данным, окисление ксилолов проводят воздухом в растворе уксусной кислоты при 125—275°С (лучше при 150°С) и давлении до 4 МПа. Реактором служит барботажная колонна или аппарат с мешалкой выделяющееся тепло отводят за счет испарения углеводо1рода, воды и уксусной кислоты. Уксусную кислоту и катализатор после отделения продуктов снова подают на окисление, но образующаяся вода замедляет реакцию, поэтому воду надо удалять нз рециркулирующей уксусной кислоты. [c.403]

Однако действие свободных радикалов нельзя сводить к общему торможению предпламенного процесса они затрудняют развитие именно низкотемпературного многостадийного процесса, облегчая в то же время раз-I витие окислительных реакций, свойственных высокотем- пературному одностадийному воспламенению [8]. Имен- [c.11]

Однако действие свободных радикалов нельзя сводить к общему торможению предпламенного процесса они затрудняют развитие именно низкотемпературного многостадийного процесса, облегчая в то же время развитие окислительных реакций, свойственных высокотемпературному одностадийному воспламенению. Именно этим А. С. Соколик объясняет снижение ан-тидетонационного эффекта при увеличении содержания антидетонатора в топливе и даже превращение тетраэтилсвинца при очень высоких концентрациях в продетонатор. В этом случае, вероятно, имеет место объемное одностадийное воспламенение [c.234]

Однако кроме изопентана в этой реакции образуются бутан и 2,3-диметилбутан. Кроме того, вторичные галогеналкилы в условиях реакции частично дегидрогалогенируются, а образующиеся при этом непредельные углеводороды олигомеризуются. Следовательно, выход целевого продукта будет невелик, а выделение его из смеси сопряжено со значительными экспериментальными трудностями. Поэтому многостадийный синтез изопентана из тех же исходных веществ по приведенной ниже схеме следует считать более удобным, чем одностадийный синтез по Вюрцу [c.82]

Подавляющее большинство электродных реакций, осуществляющихся при электролизе растворов органических соединений, принадлежит к категории сложных многостадийных процессов. Простые одностадийные реакции, приводящие к образованию стабильных органических веществ, разумеется, существуют, но они сравнительно немногочисленны и не играют существенной роли в препаративном электросинтезе. В качестве примера простой реакции можно привести обратимый одноэлектронный процесс окисления ферроцена в достаточно стабильный катион-радикал феррицения [c.188]

Уравнение Аррениуса широко используется химиками-органиками для интерпретации кинетических данных, несмотря на то что оно является эмпирическим и неприменимо к многостадийным процессам — его можно применять только для дискретных одностадийных реакций. График зависимости 1п/с от ИТ дает прямую линию с отрицательным наклоном. Угол наклона этой линии может быть использован для расчета аррепиусовской энергии активации (Еа), как это показано на рис. 3-13. [c.114]

Описанные выше методы вполне пригодны для окислительной конденсации двух одинаковых ацетиленовых соединений с образованием симметричных продуктов конденсации (см. раздел Практическое приложение , стр. 296), но не позволяют добиться хороших результатов при конденсации неодинаковых ацетиленовых соединений с образованием несимметричных продуктов конденсации (см. раздел Практическое применение , стр. 299). Однако описан ряд случаев окислительной конденсации неодинаковых ацетиленов, ибо нередко одностадийная реакция с низким выходом цел евого продукта оказывается выгоднее многостадийного синтеза, несмотря на трудности, связанные с разделением трех образующихся диинов. [c.241]

Электрофильное замещение в ароматическом ряду относится к одной из наиболее изученных органических реакций. Можно рассмотреть два крайних случая 1) одностадийное прямое замещение и 2) многостадийные процессы с участием дискретных интермедиатов. Если осуществляется механизм прямого замещения, следует ожидать первичного кинетического изотопного эффекта, причем при комнатной температуре 1н/ 2и 5-7-8 или 1н/ зн Ю 16. В большинстве реакций такой изотропный эффект не наблюдается. Так, скорости нитрования бензола и гексадейтеробензола одинаковы. Более подробно изотопные эффекты будут обсуждены позже. [c.329]

Описаны варианты физической иммобилизации реагентов на бумаге. Твердый носитель замачивают в растворе реагента и затем высушивают. Процесс может быть одностадийным или многостадийным мно-гостадийность может быть связана с необходимостью создания защитного слоя рши с иммобилизацией второго реагента. В последнем случае после сушки носитель повторно замачивают, например, в растворе поливинилового спирта, желатина или других пленкообразующих веществ, высушивают и снова замачивают в растворе другого реагента. При этом реагенты на носителе оказываются отделенными друг от друга пленкой полимерного слоя. Это позволяет разделить несколько реагентов, между которыми возможно преждевременное химическое взаимодействие, и провести реакцию с определяемым веществом в несколько стадий. При контакте такого иммобилизованного многослойного реагента с исследуемым раствором определяемое вещество реагирует с внешним реагентом, проходит через полимерный слой и реагирует с внутренним реагентом с образованием окрашенных продуктов реакции. [c.215]