Скорость химических. реакций (химическая кинетика)

Константа /г, входящая в уравнепия кинетики, называется кажущейся константой скорости процесса. Как видно из выражения (ХП, 86), она является произведением истинной константы скорости химической реакции к на адсорбционный коэффициент К. [c.319]

Математическое описание кинетики набухания полимеров (сополимеров) базируется на различных концепциях. К более ранним [19—24] относится описание кинетики набухания на основе кинетических уравнений скорости химической реакции первого и второго порядков. В работе [25] кинетика набухания полимеров описывается с использованием условий квазистационарности для случая, когда лимитирующей является скорость пространст- [c.298]

СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ — см. Кинетика химическая. [c.229]

Теория старения и стабилизации полимеров представляет собой раздел науки о скоростях химических реакций — химической кинетики. К сожалению, в работах, посвященных старению и стабилизации полимеров, термины и методы химической кинетики используются не всегда правильно. Поэтому ниже мы коротко остановимся на основных понятиях химической кинетики. [c.7]

Глава б СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ (химическая кинетика) [c.92]

Значение радикалов в учении о скоростях химических реакций — химической кинетики — было выяснено постепенно. И хотя первые сведения о цепных газовых реакциях относятся к 1913 г., лишь в последние десятилетия в результате работ акад. И. Н. Семенова и сотрудников колоссальная роль цепных процессов оценена в полной мере. Основы теории этих реакций заложены в работах акад. Н. И. Семенова и его школы, а также Гиншельвуда, Христиансена, Боденштейна и др. [c.266]

Следует также отметить, что зависимость скорости химической реакции от давления в значительной степени определяется конкретным способом ее проведения. Так, например, при синтезе аммиака, который проводится с помощью твердого катализатора (железо, промотиро-ванное оксидом алюминия и оксидом калия), скорость суммарного процесса определяется кинетикой активированной адсорбции азота на поверхности катализатора, свободного от адсорбированного азота. Опыты по синтезу аммиака при 500 °С и давлениях до 50,6 МПа показали, что при давлениях свыше 10,1 МПа начинается ио-степенное уменьшение константы скорости реакции. Анализ экспериментальных результатов показал, что они объясняются отмеченным явлением — кинетикой активированной адсорбции. [c.180]

Значение радикалов в учении о скоростях химических реакций — химической кинетики — было выяснено постепенно. И хотя первые сведения о цепных газовых реакциях относятся к 1913 г., лишь в последние десятилетия в результате работ академика Н. Н. Семенова и сотрудников колоссальная роль цепных процессов оценена в полной мере. [c.413]

Основным понятием хилшческом кинетики является скорость химической реакции V— про зводиая ог концентрации С по времени, с/С/й /. Она может быть определена по кинегической кривой — зависимости концентрации от времени. Основным уравнением химической кинетики является кинетическое уравнение, отражающее зависилюсть V от концентраций компонентов реакционной смеси С,-. Параметрами кинетического уравнения являются константы скорости химической реакции Часто кинетическое уравнение представляет собой степенную функцию концентраций. Показатель степени при концентрации какого-либо компонента есть порядок реакции по этому компоненту. Зависимость А от температуры описывается уравнением А = (—где А,, — предэкспоненциальный множитель — энергия активации, [c.47]

Учение о скорости химической реакции (химическая кинетика), выяснение факторов, которые влияют на эту скорость. Этот разде.ч включает чрезвычайно важное для современной химической технологии учение о катализе. Сюда же относятся у химические реакции, обусловливаемые энергией излучения (фотохимия и радиационная химия). [c.3]

Как будет показано в следующей главе, степенная зависимость скорости реакции от концентраций реагирующих частиц (II.8) практически всегда выполняется для скорости отдельных стадий химического процесса. При этом как порядок по отдельному компоненту, так и суммарный порядок реакции являются целыми положительными числами. Для отдельной стадии порядок реакции никогда ne превышает трех. Поэтому особо важное значение в химической кинетике имеют реакции первого, второго и третьего порядка. [c.46]

Скорости химических реакций и выходы продуктов превращений в значительной мере обусловлены природой среды, в которой протекает химический процесс. Известно, что кинетика химического превращения зависит от агрегатного состояния реакционной среды. Переход от газообразной к жидкой или твердой фазе не только изменяет скорость данной химической реакции, но может влиять и на направление химического процесса. Подобное действие оказывает полярность реакционной среды и изменяет более или менее специфическим образом течение реакции. [c.3]

Кинетика химическая — учение о скоростях химических реакций. Под кинетикой реакции понимают зависимость скорости данной реакции от давления, температуры, концентрации реагентов и других параметров. - [c.8]

В работе [9.36] был расширен анализ, проведенный в [9.37], в частности снято ограничение кинетики первого порядка. Вместо лимитирующей скорости химической реакции было предположено, что механизм определяется диффузией кислорода внутри зерна, а это означает, что скорость пропорциональна парциальному давлению кислорода. Такая модель имеет определенное преимущество. Оно заключается в том, что температурная зависимость скорости реакции, лимитируемой диффузией, должна быть более низкой, так что можно допустить без серьезной ошибки постоянное значение константы скорости таким образом, облегчается решение балансовых уравнений. Приближенная характеристика увеличенного диффузионного пробега определяется отношением безразмерных концентраций углерода Сс/С с, так что выражение для скорости может быть записано в виде [c.237]

Далее для описания кинетики редокси-процесса используется теория абсолютных скоростей химических реакций. В применении к электрохимическим процессам скорость реакции в прямом направлении записывается как [c.356]

Любое превращение вещества (химическая реакция) представляет собой процесс, развертывающийся в некотором объеме. Возникновение этого процесса зависит от столкновения реагирующих молекул, которые должны обладать необходимой энергией и быть определенным образом ориентированы пространственно друг по отношению к другу. В химической кинетике необходимость для осуществления реакции определенной взаимной ориентации реагирующих молекул ири их столкновениях учитывается введением в выражение для скорости химической реакции специального коэффициента, стериче-ского (пространственного) множителя. Как известно, игнорирование влияния стернческого фактора может привести при оценке скорости реакции иногда к ошибкам во много раз. Следовательно, связь пространства и времени в химии прослеживается и через влияние структуры реагирующих веществ и их расположения в пространстве на скорость химической реакции. [c.47]

Наряду с изменением скорости реакции, необходимо исследовать характер изменений, которые вносит сама реакция в состояние системы. Такого рода исследование проводится в главе, посвященной интегрированию кинетических уравнений при постоянной температуре там же описываются способы определения кинетических констант. Характерная черта, вносящая принципиальное различие между прикладной и чистой химической кинетикой, — это исследование взаимодействия химических и физических процессов. Этому вопросу посвящена глава VI, в которой проводится анализ различных стадий гетерогенно-каталитического процесса. [c.8]

Еще не так давно измерения скоростей химических реакций в силу недостаточного развития методов эксперимента и теоретических представлений могли служить лишь вспомогательным средством для воссоздания картины химических взаимодействий. Дальнейшее становление физической химии и смежных областей отчетливо показало, что исследования скоростей реакций и выявление общих закономерностей химических превращений во времени должны занимать одно из центральных мест. Обобщение законов скоростей химических реакций, повышение уровня кинетического эксперимента с повсеместным проникновением кинетических исследований вместе с возникновением новых представлений о природе и характере химических превращений способствовали формированию химической кинетики как науки (хотя и являющейся разделом физической химии). [c.8]

Из других теоретических положений химии особенно большое значение для технологии приобрели учения о химическом равновесии и о скоростях химических реакций— химическая термодинамика и химическая кинетика. [c.16]

В последнее время широкое применение получили также релаксационные методы исследования кинетики ферментативных реакций. Они основаны на принципе, предполагающем, что при быстром внешнем воздействии на систему (изменение температуры, давления, электрического поля) время, необходимое системе для достижения нового стационарного состояния, зависит от скорости химической реакции (или иногда от скорости диффузии реагентов). Переход системы к новым стационарным концентрациям реагентов называется химической релаксацией . Если отклонение от равновесия, вызванное внешним воздействием, невелико, то кинетику релаксации можно описать с помощью дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами. Релаксационные методы, используемые для исследования быстрых химических реакций в растворах, имеют высокую разрешающую способность. Так, например, метод поглощения ультразвука обнаруживает время разрешения вплоть до наносекундного диапазона. Именно поэтому релаксационная кинетика широко используется при исследовании механизмов ферментативных реакций. [c.109]

Кинетика реакций, скорость которых определяется скоростью химической реакции на поверхности [c.214]

Приведенные выше способы нахождения скоростей проточных реакций могут быть использованы для определения порядка реакции методами классической химической кинетики, например методом Вант-Гоффа. Однако для этого не обязательно предварительно рассчитывать скорость реакции. Ниже рассмотрим методы прямого определения порядка проточной реакции. Независимое применение методов обеспечивает большую надежность получаемой величины. [c.167]

Двухфазная модель реакторов с зернистым слоем. До сих пор часто в математической модели реакторов члены уравнений материального и теплового балансов, выражающие скорость химических реакций, аппроксимируются уравнениями формальной химической кинетики с некоторыми эффективными значениями кинетических констант. Недостатками такого приближения, во-первых, является то, что эффективные константы должны определяться для каждого размера зерна и каждой структуры катализатора, а, во-вторых, в этом случае модель обладает слабой экстраполирующей способностью, особенно для быстрых и сильно экзотермических реакций, где велика роль процессов переноса. [c.291]

Уравнение кинетики протекающей реакции эквивалентно по существу выражению (II, 12) —уравнению скорости химической реакции, записанной в общем виде. Уравнение кинетики данной реакции имеет свое конкретное выражение, напр имер, для одностадийной необратимой химической реакции оно записывается так [c.66]

Создавая математическую модель, исследователь формализует рассматриваемый процесс или элемент, представляя его в виде математической связи между входными и выходными параметрами. Точность воспроизведения сущности рассматриваемого процесса на модели будет зависеть от степени изученности его. Составление математического описания, например, процесса получения и выделения продуктов реакции основывается на степени изученности процесса и составляющих его элементов, на знаниях о всех существенных внешних и внутренних связях. Источником этих сведений обычно являются фундаментальные исследования в области термодинамики, химической кинетики и явлений переноса. Основываясь на фундаментальных законах термодинамики, можно записать уравнения для определения тепловой нагрузки на конденсатор, подогреватель, кипятильник, найти равновесные составы химической реакции и т. д. На основе законов химической кинетики можно установить механизм реакции, определить скорости образования продуктов. Как для процесса в целом, так и для отдельных его элементов записываются фундаментальные уравнения переноса массы, энергии и момента. С точки зрения машинной реализации математического описания процесса получения и выделения продуктов реакции этой задаче свойственны причинно-следственные отношения между элементами, так как модели и реактора, и колонны в своей структуре содержат большое число взаимосвязанных подзадач. В этом смысле к математической модели технологического процесса применимы общие принципы системного анализа. [c.8]

Расчет конверсии с учетом РВП. Знание Е- или С-кривой для конкретного технологического аппарата и кинетики линейного процесса (например, скорости химической реакции первого порядка) однозначно решает вопрос о глубине превращения в данном аппарате. [c.213]

Позднее систематическое изучение скоростей химических реакций привело к дальнейшему развитию химической кинетики. [c.17]

Количество и разнообразие исследований, лежащих в области, пограничной между физикой и химией, постоянно возрастало в середине и в третьей четверти XIX века. Было развито термодинамическое учение о химическом равновесии (Гульдберг и Вааге, Гиббс). Исследования Вильгельми положили начало изучению скоростей химических реакций (химическая кинетика). Исследовался перенос электричества в растворах (Гитторф, Кольрауш), изучались законы равновесия растворов с паром (Д. П. Коновалов) и развивалась теория растворов (Д. И. Менделеев). [c.14]

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]

Крупным вкладом в развитие учения о скоростях химических реакций оказались работы Н. А. Меншуткина о скоростях образования сложных эфиров из спиртов и кислот (1877 —1884). Н. А. Меншуткин изучал влияние строения спиртов, а также и среды на скорость и предел реакций с кислотами. Он исследовал также реакции образования амидов и анилидов из соответствующих солей при действии кислот. Н. А. Меншуткин пошел значительно дальше М. Бертло и П. Сен-Жиля, и его выводы и экспериментальные данные были использованы в развитии как химической кинетики, так и теории химического строения. Плодотворными оказались кинетические представления. Основываясь на законе распределения скоростей молекул газа (установил К. Максвелл в 1859), Л. Пфаундлер (1867—1874) пришел к выводу, что реакция может осуществляться лишь в результате соударений молекул, энергия которых (скорость движения) выше некоторой критической величины. Число таких активных молекул возрастает с повышением температуры. На основе этих воззрений К. Гульдберг и П. Вааге в 1879 г. усовершенствовали закон действующих масс. С. Аррениус в 1889 г. развил теорию активных (возбужденных) молекул и предложил уравнение зависимости константы скорости реакции от энергии активации. [c.171]

В начале XX в. теория промежуточных соединений завоевала большую популярность. Ее активным пропагандистом стал французский ученый Сабатье. В те времена, если и не удавалось обнаружить промежуточное соединение, все равно предполагалось, что оно существует. Однако в лабораториях накапливались данные, которые трудно было объяснить с точки зрения этой концепции. Одновременно развивалась другая область науки — кинетика, занимающаяся изучением скоростей химических реакций. Оказалось, что скорости paзлoнieния промежуточных продуктов и образования основных не сравнимы между собой. Разложение промежуточного продукта нитрида железа идет гораздо медленнее, чем синтез аммиака на том же контакте. Для беспрепятственного течения реакции образования ам,миака необходимо, чтобы скорость разложения нитрида железа была больше скорости основной реакции. На основе этих данных был сделан вывод, что нитрид железа не может быть промежуточным про-дуктом С1штеза. [c.70]

Как видно пз выражения (VIII, 27), в данном случае скорость химической реакции определяется кинетикой процесса адсорбции и не зависит от механизма поверхностной реакции. Из этого уравнепия следует, что когда адсорбция реагента является контролирующей ступенью, начальная скорость (при Аз = 0) прямо пропорциональна активности реагента. Если общая константа К мала, то скорость обратной реакции не зависит от Да,- Последний случай характеризует реакции, в которых скорость ограничивается кинетикой десорбции. [c.178]

Если же скорость химической реакции меньше скорости диффузии, суммарный процесс диффузии может зависеть как от концентрации, так и от времени и может напоминать во многих отношениях аномальную диффузию (гл. VII). Суммарная скорость диффузии определяется скоростью химической реакции при условиях, близких к равновесию, аналогично кинетике двухстадилной сорбции в диффузионно напряженной среде, в которой происходит медленная релаксация напряжения. [c.268]

После этого полного наде>кд начала... наступает очень длинная пауза, только один раз прерванная отдельными замечаниями теоретического характера. В Химической статике Бертолле упоминается о медленных химических процессах как о явлениях распространения химических реакций. Однако у Бертолле мы совершенно не находим еще общего определения самого понятия скорости реакций [5, стр. 192]. Это не удивительно. Динамический аспект химических реакций мог быть вскрыт только после установления строения молекул и выяснения в общих чертах механизмов реакций. Поэтому-то Бертолле, так же как и Венцель и в меньшей степени некоторые другие исследователи (Глэдстон, Розе, Малагути), является одним из предитественников, а не родоначальником химической кинетики. [c.289]

Непосредственное экспериментальное изучение кинетики тон или иной химической реакции только в исключительных случаях позволяет отнести ее к одной из указанных групп. Это удается сделать только для так называемых простык реакций, протекающих в одну стадию, уравнение которой совпадает со стехиометрическим уравнением реакции в целом (например, разложение и синтез иодистого водорода, разложение двуокиси азота и нитрозилхлорида и некоторые другие). Большинство же химических реакций является совокупностью нескольких последовательных (а иногда и параллельных) элементарных реакций, каждая из которых может принадлежать к любой из указан-ных выше кинетических групп. Это обстоятельство неизбежно осложняет кинетику процесса в целом, Б простейшем случае, f если одна из элементарных реакций протекает значительно Т> медленнее остальных, наблюдаемый кинетический закон будет соответствовать именно этой реакции. Если же скорости от-дельных стадий сравнимы, экспериментальная кинетика может быть еще более осложнена. [c.17]

Химическая кинетика изучает скорость и механизм протекания хилн1ческих процессов, а также зависимость их от различных факторов. Помимо химических процессов в химической кинетике рассматриваются также скорости процессов фазовых превращений и процессов раствореиия. Прикладное значение кинетики определяется тем, что для практического иснользосапия какой-либо реакции необходимо уметь управлять ею, т. е. знать скорость ее протекания в данных условиях и способы изменения этой скорости. Теоретическое значение кинетики состоит в том, что изучение протекания процессов во времени 1юзволяет выяснить многие важные особенности процесса, проникнуть в сущность механизма химического взаимодействия. [c.322]

Рассмотрим вначале феноменологическую кинетику реакции во йпутридиффузионной области. Если скорость химической реакции в единице объема пористой частицы равна р (с, Т), то распределение концентрации с любого г-го вещества со стехиометрическим коэффициентом V внутри частицы произвольной формы определяется решением системы дифференциальных уравнений [c.57]

Если скорость химической реакции на поверхности катализатора достаточно велика, то адсорбционное равновесие не достигается и степени заполнения поверхности молекулами реагентов нельзя определить из уравнения изотермы адсорбции. В предельном случае, когда адсорбция одного из реагентов является наиболее медленной стадией, скорость процесса лимитируется скоростью адсорбции этого реагента, и можно говорить о протекании реакции в адсорбционной области. Скорость адсорбции определяется константой скорости адсорбции и концентрацией сорбируемого вещества следовательно, кинетика процесса в адсорбционной области формально следует уравнению реакции первого порядка. Поэтому различить кинетическую и адсорбционную области только по кинетическим измерениям нельзя и при необходимости следует ставить специальные эксперименты по измерению скорости адсорбции или применять другие прямые методы исследования, например, спектроскопию адсорбированных молекул. [c.84]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология