Влияние реакции между компонентами на равновесие

Общие вопросы о применении окислительно-восстановительных потенциалов для расчетов направления реакции и связи между константой равновесия окислительно-восстановительных реакций и потенциалами рассматриваются в курсе качественного анализа . Ниже рассматриваются главным образом вопросы более специфические для количественного анализа. Сюда относятся прежде всего влияние среды и концентрации компонентов. Для этого можно пользоваться уравнением связи между потенциалами и константой равновесия. Однако применение указанных уравнений довольно сложно. Поэтому ниже при решении отдельных задач используется обычно более простой сг особ приближенного расчета. [c.351]

ВЛИЯНИЕ РЕАКЦИИ МЕЖДУ КОМПОНЕНТАМИ НА РАВНОВЕСИЕ [c.73]

Константа равновесия реакции слабо зависит от давления. Это, однако, не означает, что давление не оказывает влияние на химический процесс. Дело в том, что химика обычно интересуют не константы равновесия как таковые, а степени превращения, т. е. соотношение между компонентами в реакционной смеси. А эти соотношения в определенных случаях могут существенно изменяться с изменением полного давления. Запишем константу равновесия реакции, идущей с участием газов, в виде [c.223]

В ряде работ [129 135—137 138, 1974 139 143] анализ массообмена газового пузыря с плотной фазой псевдоожиженного слоя также основывался на использовании предположения о полном перемешивании целевого компонента внутри области циркуляции газа. В работе [129] задача о массообмене газового пузыря с плотной фазой решалась с использованием модели Мюррея движения газовой и твердой фаз. В этой работе анализировалось также влияние адсорбции целевого компонента твердыми частицами на процесс массообмена между пузырем и плотной фазой, причем предполагалось, что адсорбционное равновесие между газом и твердыми частицами устанавливается мгновенно. Результаты решения задачи подобной той, которая рассмотрена в данном разделе, приводятся также в работе [135]. В работе [136] задача о диффузии целевого компонента из области циркуляции газа рассматривалась в рамках полуэмпирического подхода, основанного на использовании формулы, описывающей диффузию вещества из капли. В работе [137] решалась плоская задача массообмена при больших числах Пекле. В работе [138, 1974] задача о массообмене пузыря с плотной фазой решалась при условии, что псевдоожиженный слой имеет переменное поперечное сечение. В работе [139] рассматривался нестационарный массообмен газового пузыря с плотной фазой при наличии химической реакции в предположении, что имеет место идеальное перемешивание газа внутри пузыря и прилегающей к нему области замкнутой циркуляции газа, а число Пекле мало. В работе [143] для описания массообмена газового пузыря с плотной фазой слоя использовалась теория, аналогичная пенетрациоНной теории Хигби. [c.191]

Эффект растворителя часто осложняет физико-химическое исследование в растворах. При изучении молекулярных соединений наряду с необходимостью решить общую проблему влияния растворителя на физические параметры молекул растворенных веществ возникают дополнительные трудности, обусловленные возможностью сдвига равновесий между комплексом и свободными компонентами под влиянием растворителя. Вопросы учета изменений физических свойств молекул растворенных веществ (дипольные моменты, положение полос поглощения, параметры экранирования резонирующих магнитных ядер и т. п.) рассматриваются обычно в специальных монографиях, посвященных отдельным физическим методам. Поэтому мы рассмотрим только специфические особенности исследования молекулярных комплексов в растворах, связанные с необходимостью учета влияния растворителя на термодинамическое равновесие реакций комплексообразования. [c.48]

Для количественной оценки влияния температуры, давления, концентраций, коэффициента избытка одного из реагентов и концентрации разбавителя используют соотношения между константами равновесия, равновесным составом и равновесной степенью превращения. Эти соотношения для каждого конкретного случая получают путем решения системы уравнений, задаваемых константами равновесия, и уравнений стехиометрического баланса. Вид формул, связывающих константы равновесия, равновесный состав и равновесную степень превращения, зависит ог тина реакции. Как правило, мольные доли компонентов равновесной смеси связывают с числом молей исходного вещества, прореагировавшего к моменту равновесия, или со степенью превращения исходного вещества Хр. Число молей каждого из реагирующих веществ в исходной смеси может б 1ть произвольным. Обычно при расчетах исходят из 1 моль основного реагента и определяют число молей других веществ. [c.48]

Таким образом, если между реагентами и другими компонентами системы имеет место термодинамическое взаимодействие (индивидуальные части этого взаимодействия, как правило, остаются неизвестными), то присутствие этих не участвующих в стехиометрическом уравнении веществ может более или менее сильно повлиять на значения равновесных концентраций. Разумеется, такое положение будет справедливым, если термодинамическое взаимодействие между участниками реакции и другими компонентами системы (сольватация, взаимная поляризация и т. д.) будет наблюдаться стационарно, а не только в момент образования активированного комплекса реакции. Другими словами, влияние постороннего вещества на константу равновесия Кс будет существовать тогда, когда оно образует с реагентами неидеальный раствор (твердый, жидкий, газообразный), или весьма тонкую смесь типа эвтектики. В этом случае силы взаимодействия между молекулами или атомами разных веществ дают иное термодинамическое состояние системы по сравнению с состоянием в отсутствие таких сил. Таким образом, постороннее вещество (катализатор, растворитель) вызывает добавочное поле, которое вносит соответствующее изменение в состояние системы. [c.169]

Ограничимся рассмотрением одномерного стационарного течения идеально-газовой смеси, состоящей из М компонент, между которыми протекает 7 химических реакций. Предположим также, что в каждой точке канала внутренние степени свободы находятся в равновесии с поступательными. Будем пренебрегать эффектами теплопроводности и диффузии. Потери импульса, обусловленные влиянием вязкостных сил, будем учитывать заданием работы трения. [c.124]

Влияние температуры на скорость экзо- и эндотермической реакций демонстрирует рис. 4.10. Функция зависимости г х) для определенной реакции и температуры может принимать значения от нуля при равновесной степени превращения Хр до значения г = Сдр при степени превращения исходного компонента х = О (штриховая линия между точками Tq, и Хр). Если данную реакцию проводить при более высокой температуре, то начальная (при х = 0) скорость увеличивается (точка A-Q2 на рис. 4.10). Далее равновесие изменится в зависимости [c.100]

Массопередача при наличии химической реакции. Протекание химической реакции в двухфазной системе оказывает влияние на установление равновесия и распределение компонента между фазами, а следовательно, и на движущую силу процесса. Кроме того, химическая реакция существенно влияет на величину коэффициента массопередачи. Протекание химической реакции изменяет также поле концентраций в объеме аппарата. [c.81]

Влияние концентраций (парциальных давлений) компонентов системы. Если, например, в систему добавить метан, т.е. увеличить его концентрацию, то равновесие системы нарушается. При этом ускорится прямая реакция, что приведет к увеличению концентрации продуктов реакции СО2 и Нг и уменьшению концентрации водяного пара, т.е. равновесие смещается вправо. Процесс будет протекать до тех пор, пока не установится новое равновесие. Новые равновесные концентрации всех компонентов будут такими, чтобы соотношение между ними, определяемое константой равновесия, оставалось постоянным. Если в систему ввести дополнительное количество диоксида углерода, то в соответствии с принципом Ле Шателье равновесие сместится влево. [c.147]

Очень многие химические реакции, в том числе технически и жизненно важные, протекают в жидких растворах. Растворами называются гомогенные смеси переменного состава. Растворителем называют компонент, концентрация которого выще концентрации других компонентов. Растворитель сохраняет свое фазовое состояние при образовании растворов. В последние годы все более щирокое применение находят неводные растворители, например пропиленкарбонат, тетрагидрофуран, диметилсульфоксид, ацетонитрил и уксусная кислота. Так как на равновесие и кинетику этих реакций оказывает влияние растворитель, то процессы в растворах имеют свои особенности, поэтому рассматриваются в отдельной главе. Способы выражения концентрации растворов были указаны в гл. 4 и приложении 1. Кроме растворов в настоящей главе рассматриваются дисперсные, в том числе коллоидные, системы и реакции обмена ионами между твердым телом и жидкостью (ионообменные реакции). [c.204]

Для оценки влияния газовой среды сложного состава на процесс восстановления окислов железа рассмотрим условия равновесия между металлом и газовой средой при различных соотношениях ее компонентов. Точка 1 (см. рис. 34) соответствует такому составу газовой среды, при котором происходит окисление железа при 900° С. Если снижать содержание продуктов взаимодействия в газовой среде, то при максимально допустимом содержании НгО и СОг реакция восстановления при этой температуре может идти при параметрах, соответствующих точке 2, лежащей при той же температуре ниже равновесной линии. Если в газовой смеси, соответствующей по составу точке 1, снижать содержание только уг- [c.118]

В скелетной мускулатуре фосфорилаза находится в двух формах Ь и а. Активность фосфорилазы Ь можно определить только в присутствии АМФ фосфорилаза а активна в отсутствие АМФ. Для обеих форм фермента АМФ является положительным аллостерическим эффектором. Молекула фосфорилазы Ь представляет собой димер, фосфорилазы а — тетрамер. Молекулярная масса субъединицы фермента равна 97 400 Да. Обе формы фермента могут находиться в состоянии равновесия между димерными и тетрамерпыми молекулами. На переход димеров в тетрамеры и обратно оказывают влияние компоненты ферментативной реакции, активаторы, ингибиторы, а также pH, ионная сила раствора, температура и др. Наиболее активными являются димеры обеих форм. Взаимопревращение фосфорилазы Ь и фосфорилазы а осуществляется ферментативно с помощью киназы фосфорила- [c.219]

В определенных случаях название данной главы можно было бы изменить на Влияние фазовых равновесий на реакции между компонентами . Реакция этилирования бензола значительно усксряет-м, и улучшается выход этилбензола, благодаря тому что катализатор этой реакции —Al ig— и продукт — этилбензол — селективно растворяются в побочном продукте — диэтиловсм эфире вследствие этого этилен направляется к бензолу, а не к этилбензолу [174, 177. 219]. Несомненно, можно найти еще и другие примеры. [c.80]

Предполагают, что катализаторы влияют только на скорость реакции. Однако в некоторых случаях при обратимой гомогенной реакции (реакция этерификации) равновесные концентрации компонентов, вероятно, изменяются с изменением концентрации катализатора. Так, Тримбль и Pичapд oн установили, что кажущаяся константа равновесия реакции между этиловым спиртом и уксусной кислотой при 30 °С возрастает в 4 раза при увеличении концентрации хлорной кислоты от нуля до 25 мол. %, но объяснить это явление они не смогли. Джонс и Лапорт , ранее отметившие каталитическое влияние соляной кислоты на эту реакцию, предположили, что оно может быть вызвано гидратацией соляной кислоты, в результате которой изменяется активная концентрация или степень ассоциации молекул воды. Безусловно, аналогичное объяснение может быть справедливо и для кажущегося сдвига равновесия, замеченного в присутствии хлорной кислоты. [c.159]

Существуют три параллельных механизма воздействия химической реакции на скорость массопередачи. Во-первых, наличие в системе химической реакции, как правило, оказывает влияние на установление равновесного распределения переходящего компонента между фазами и тем самым иа движущую силу процесса массопередачи независимо от способа ее выражения. Во-вторых, химическая реакция оказывает влияние на величину коэффициента массопередачи независимо от способа его выражения, т. е. независимо от способа выражения движущей силы процесса. Взаимное влияние химической реакции и процессов переноса рассматривается термодинамикой необратимых процессов. Общий подход к вопросу разработан Де Гроотом и Мазуром [1], которые рассмотрели процесс теплопередачи в системе с химической реакцией. Вопросы взаимного влияния массопередачи и химической реакции с позиций термодинамики необратимых процессов рассматривались Оландером [2], а также Фридлендером и Келлером [3]. Хотя количественные результаты были получены 13] лишь для области очень малых отклонений от химического равновесия, однако качественно было показано, что наличие объемной реакции приводит к увеличению потока массы. [c.226]

Опубликованные данные по кинетике низкотемпературной реакции паровой конверсии СО на медных катализаторах обобщены в табл. 22. Во всех уравнениях скорость реакции возрастает с уве личением концентрации окиси углерода и пара. Уравнения содержат компоненту, которая увеличивает скорость с возрастанием температуры, и компоненту, которая уменьшает скорость до нуля при приближении к равновесию. Остальные компоненты уравнений И и П1 связаны с механизмом реакции и с методом, корректирующим влияние давления. В соответствии с этим Мо опубликовал графическую Зависимость между активностью и давлением, тогда как Кэмпбелл и Миткалф вывели уравнение И в частной форме для реакции, которая лимитируется диффузией и, следовательно, включающее обычное значение давления. [c.139]

Находящиеся в равновесии фазы могут содержать такие вещества, которые при контактировании фаз, всех или некоторых, химически взаимодействуют. В таких случаях состояние равновесия зависит от химической природы компонентов и их коэффищ1ентов распределения между фазами, а также от температуры, давления и полного состава системы. Скорость достижения химического равновесия имеет важное практическое значение. Более быстрому установлению равновесия способствуют высокие температуры, соответствующее изменение давления и обычно присутствие катализаторов. Влияние температуры часто бывает двойственным ее повыщение ускоряет достижение равновесия, однако при этом состав системы может оказаться нежелательным. Рещая практические задачи, необходимо прежде всего найти такие равновесные условия, которые благоприятствуют получению требуемого состава, а затем изыскивать пути проведения реакции с приемлемой скоростью. В данной главе будет рассмотрена только зависимость состава и распределения фаз при равновесии от температуры и давления. Обсуждение начнем с теории единичных и мультиплетных химических реакций, происходящих в одной фазе, а после этого рассмотрим многофазные процессы. [c.474]

Сагден рассмотрел кинетическую схему реакций, которая приводит к определяюшему влиянию одного из процессов [22]. Он показал, что, вероятно, каждая из реакций в пределах достигаемого временного разрешения обеспечивает равновесие между металлом и гидроксилом наблюдаемая величина ф не отстает от локальной концентрации радикала. При низкой энергии диссоциации связи М—ОН это равновесие достигается в первой реакции, в противном случае — во второй. Если константы скоростей обеих реакций имеют нормальные значения, то следует ожидать, что первая обладает небольшой или нулевой энергией активации, но, являясь тримолекулярным процессом, должна иметь эффективность порядка 10 ". Поскольку эта величина содержит число столкновений с второстепенным компонентом ОН, ее нужно уменьшить на порядок [3]. Таким образом, за 10 столкновений атома металла будет происходить один элементарный химический акт. Эффективность второй реакции равна единице, но она происходит с участием основного компонента, концентрация которого обычно около Ю атм. Энергия активации такой реакции по крайней мере не меньше теплоты реакции, поэтому вторая реакция будет медленней первой, если больцмановский множитель не больше 10" . При температуре 1800 К этой величине соответствует энергия активации 210 кДж/моль. Теплота реакции представляет собой разность энергий связей М—ОН и Н—ОН. Принимая последнюю равной 515 кДж/моль при 1800 К, можно увидеть, что тримолекулярные процессы будут быстрее, если только энергия связи М—ОН не больше 300 кДж/моль. [c.218]

Согласно этой схеме комплекс R—СЬ -HOR, образованный за счет водородной связи, более реакционноспособен, чем не подверженная специфической сольватации молекула R—С1. В случае небольших добавок R OH комплекс и молекула R—С1 находятся между собою в равновесии, и суммарная скорость реакции определяется их параллельным мономолекулярпым превращением. Эффект электрофильного катализа является следствием сдвига указанного равновесия в сторону образования комплексов R—С1 HOR, на что накладывается влияние повышения полярности среды, если электрофильная добавка более полярна, чем основной апротонный компонент растворителя, либо наоборот. [c.287]

Индивидуальные различия в адсорбции между разноимённо заряжён-1ЫМИ ионами оказывают, как мы уже видели, большое влияние на качок потенциала на границе двух фаз. Выше было указано, что имическое равновесие может резко смещаться у поверхности, причём [е будет преувеличением утверждать, что избирательная адсорбция 1азличных компонентов раствора способна регулировать самые разно- бразные процессы в природе, так как способность влиять на юнцентрацию компонентов означает также способность влиять на корость химических реакций. У жидких поверхностей эта способность 1е вполне развита, но в гл. VII мы познакомимся со случаями, когда юверхность не только в огромной степени изменяет ход химических )еакций, но и вызывает их. [c.189]

Тепловой эффект реакции зависит от качественного состава исходного сырья, но в целом процесс хлоролиза экзотермичен. Нижний температурный предел ограничивается возможным протеканием пиролиза и составляет обычно 400—500 °С. Верхний температурный предел — 700 °С ограничен повышением выхода тяжелых перхлорированных соединений гексахлорбутадиена, гексахлорбензола, а также сажи. Кроме того, температура реакции сказывается на составе продуктов вследствие влияния ее на скорость процесса и равновесие реакции. Расход углеводородного или хлоруглеводородного сырья и хлора, а также выход хлорида водорода определяются, в первую очередь, составом исходных компонентов и требуемым соотношением между конечными продуктами. Материальный и связанный с ним тепловой [c.139]

Ридел [ ] указывал, что взаимодействие между N364 и Н2О протекает практически мгновенно. В наших исследованиях нри неоднократно повторяемых экспериментах с равными составами исходных компонентов получалась кислота одинаковой концентрации, которая не изменялась при длительном хранении, а результаты опытов, выполненных в течение 3 лет, хорошо укладывались на одну кривую. Это говорит о том, что отклонения кривой реально получаемой концентрации кислоты от теоретически возможной по реакции (5) является следствием не влияния кинетических факторов, а достижения равновесия между реагируюш,ими компонентами при концентрациях кислоты выше 54—57% ЬШОд. [c.16]

Сказанное позволяет легко качественно объяснить влияние одних компонентов шлака на реакционную способность других. Действительно, образование химических соединений между FeO и Si02 или СаО и Si02 понижает реакционную способность FeO и СаО и уменьшает тем самым окислительную и обессеривающую способность шлаков. Что касается количественно оценки этого влияния, то она может быть в какой-то мере осуществлена методами формальной. термодинамики. Как известно, для этого необходимо найти при выбранной температуре изобарный потенциал (AZ°) или константу (К) равновесия реакции, а также зависимость активностей компонентов от состава шлака. [c.137]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология