Концентрации реагирующих веществ и время реакции

С уменьшением концентрации реагирующих веществ скорость реакции асимптотически приближается к нулю, поэтому для полного завершения реакции необходимо бесконечно большое время, но есть и другое обстоятельство, приводящее к тому, что реакция горения полностью не завершается. Это происходит потому, что одновременно с реакциями окисления горючего газа и образованием продуктов сгорания протекают обратные реакции разложения продуктов сгорания. Так, реакции горения простейших газов (водорода и окиси углерода) протекают одновременно со встречными реакциями разложения водяных паров и углекислого газа. С повышением температуры скорость встречных реакций возрастает и неполнота сгорания увеличивается. [c.43]

Обратимые реакции. В уравнения обратимых реакций входят две независимых величины константы скорости прямой и обратной реакции. Поэтому для вычисления константы скорости прямой или обратной реакции необходимо иметь экспериментальные данные (концентрацию, время), позволяющие вычислить равновесную концентрацию реагирующего вещества. В реакции [c.22]

Трубчатые проточные реакторы, в отличие от кубовых, не имеют перемешивающих устройств, в них перемешивание среды сведено к минимуму. Приближенной теоретической моделью такого аппарата является реактор идеального вытеснения, в котором среда движется с постоянной скоростью подобно поршню. Отсутствие перемешивания и поступательное (порщневое) течение среды определяют одинаковое время пребывания различных частиц или элементарных объемов реакционной смеси в таком аппарате. Концентрации веществ, участвующих в реакции, плавно изменяются по длине аппарата, и это изменение обусловлено только реакцией. В таком аппарате не происходит разбавления поступающих в него исходных веществ продуктами реакции. В связи с этим при одинаковых начальных и конечных концентрациях средние концентрации реагирующих веществ и скорость реакции больше, а время реакции и необходимый объем реактора меньше, чем в условиях идеального смешения. [c.244]

Определение порядка реакции по периоду полупревращения. Как известно (см. 17.4), для реакций первого порядка время полупревращения не зависит от начальной концентрации реагирующего вещества, для реакций второго порядка — обратно пропорционально начальной концентрации, для реакций третьего порядка — обратно пропорционально квадрату начальной концентрации. Для определения порядка реакции необходимо экспериментально определить [c.267]

В зоне горения температура изменяется от начальной температуры исходной смеси Та до температуры горения Тт, причем одновременно изменяется и концентрация реагирующих веществ. Химические реакции происходят при всех температурах в этом интервале, но с различной скоростью. Скорость реакции экспоненциально увеличивается с ростом температуры, но так как одновременно с повышением температуры концентрация исходной газовой смеси падает, то скорость химической реакции достигает максимума при температуре несколько ниже температуры горения. Чем больше скорость химической реакции, тем больше скорость распространения пламени и меньше время пребывания газа в зоне горения. Для протекания реакции при высокой температуре этого времени достаточно, тогда как в интервале низких температур прореагирует лишь незначительная часть смеси. Основная часть исходной смеси реагирует при температурах, близких к температуре горения, и поэтому скорость распространения пламени должна соответствовать ей. Следовательно, в пламени химические реакции протекают в основном в малом интервале температур АГ, близком к температуре горения, в смеси, сильно разбавленной продуктами сгорания [Л. 19, 20]. [c.128]

Следовательно, числовые значения к в реакциях второго порядка будут зависеть от того, в каких единицах при расчете к выражаются время и концентрация реагирующих веществ. Согласно определению к численно равна скорости реакции, когда 0 =1 и Сг = 1, следовательно, значение к в (199.4) не зависит от Со1 и Соз- В частном случае, когда начальные концентрации Со1 и Сог равны, (199.2) принимает вид [c.539]

Кубовые реакторы близки по своим характеристикам к модели идеального смешения. Реальные трубчатые реакторы, наоборот, обладают существенными отклонениями от теоретической модели. Известно, например, что поршневое течение жидкости в трубе практически невозможно как при ламинарном, так и при турбулентном течении скорость жидкости в различных точках сечения потока неодинакова. Частицы жидкости в центре трубы движутся значительно быстрее, чем частицы, находящиеся вблизи стенки. Это нарушает условие равенства времени пребывания различных частиц в аппарате и влияет на поле концентраций в нем. Кроме того, модель идеального вытеснения не учитывает молекулярную и конвективную диффузию веществ в направлении потока (продольное перемешивание), уменьшающие средние концентрации реагирующих веществ и среднюю скорость реакции. Вследствие этого время реакции и необходимый объем реактора увеличиваются. Несмотря на эти отклонения, модель идеального вытеснения весьма полезна для расчета и анализа работы реакторов. [c.244]

Часто для определения порядка реакции используют период полураспада ( 1/2) — время, за которое концентрация реагирующего вещества уменьшается в два раза. Сначала определяют /1/2 при различных начальных концентрациях реагирующего вещества. Зависимость логарифма периода полураспада от логарифма начальной концентрации выражается уравнением [c.62]

Как уже неоднократно упоминалось, первичными исходными данными, которые получают при проведении кинетических экспериментов, является зависимость концентрации реагирующих веществ от времени. Поэтому исследование. кинетики реакции выливается прежде всего в определение концентрации веществ с помощью химических или физико-химических методов анализа. Критерием при выборе того или иного аналитического метода является время, необходимое для проведения анализа оно должно быть намного меньше, чем общее время кинетического эксперимента. Для исследования достаточно длительных реакций (0,5 ччерез определенные промежутки времени из реакционной смеси отбирают пробы в пробе приостанавливают реакцию (для этой цели применяют достаточно сильное ее охлаждение, поскольку, согласно эмпирическому пра- [c.166]

Из (198.9) следует, что период полураспада в реакциях первого порядка не зависит от начальной концентрации реагирующего вещества Со и определяется только константой скорости реакции к. Константа скорости первого порядка определяет также среднюю продолжительность жизни реагирующих молекул за время протекания реакции. В течение химической реакции одни молекулы реагируют уже ири /- 0, другие вступают в реакцию при (Следовательно, [c.537]

J. Константа скорости реакции, имеющей порядок /г при 303 К, равна 3,0 - 10 л моль с" . Определите константу скорости а) в (см ) моль / мин и б) в (см ) / молекула с . Рассчитайте начальную скорость расходования и время полураспада в секундах для начальной концентрации вещества с,, = 0,042 моль/л. Опр< делите время, за которое концентрация реагирующего вещества достг1гает 0,002 моль/л. [c.346]

Коэффициент пропорциональности к для каждой реакции при постоянной температуре является величиной постоянной. Он называется константой скорости реакции и численно равен скорости при концентрациях реагирующих веществ, равных единице. Размерность константы скорости [А] =время -конц ". [c.208]

Период полупревращения для реакций второго порядка обратно пропорционален начальной концентрации реагирующих веществ. Чем больше начальная концентрация, тем за меньшее время израсходуется ее половина. [c.266]

Константа равновесия равна отношению констант скоростей прямой и обратной реакции. Константа равновесия является постоянной при данной температуре величиной, не зависящей от концентраций реагирующих веществ. В то же время значения констант скоростей прямой и обратной реакций зависят от концентраций, давления, наличия катализатора, формы реакционного сосуда и других факторов. Почему утверждение (возможно, и правильное) о постоянстве констант скоростей переносится на константу равновесия Докажите, что константа равновесия не зависит от концентраций реагирующих веществ и укажите, при каких условиях и для каких реакций это справедливо. [c.129]

Скорость реакции равна числу актов взаимодействия, происходящих в единицу времен для гомогенных реакций — в единица объема, для гетерогенных — на единице поверхности раздела фаз. Можно пользоваться и пропорциональными чису1у актов величинами, характеризуя, например, скорость изменением во времени концентраций реагирующих веществ (концентрацию обычно выражают в моль/л, а время — в секундах). Так как в общем случае концентрации реагирующих веществ непрерывно изменяются, то следует рассматривать мгновенную скорость реакции г/, т, е. ев скорость в данный момент времени т. Она выражает изменение количества п реагирующих веществ в единицу времени в единице объема V реакционного пространства, т. е. [c.213]

Метод определения времени половинного превращения. Этот метод предложен А. В. Раковским. Время половинного превращения для реакций различного порядка по-разному зависит от начальной концентрации реагентов. Для реакции первого порядка 1/2= =0,693/й, не зависит от Со, для реакции второго порядка ti/2 = =l/k g, обратно пропорционально с о, для реакции третьего порядка ii/2=3-l/(2k l), обратно пропорционально q. Проведя опыты с различными начальными концентрациями реагирующих веществ, найдя ti/2, можно сделать вывод о порядке реакции. [c.541]

Существование лиминарного течения возможно только при малых Ке. При Не > Кекр устойчивость течения нарушается, и движение отдельных малых объемов газа становится неупорядоченным, пульсирующим. Мгновенное значение вектора скорости в той или иной точке потока отличается от значения, осредненного по времени. Точно так же отличаются мгновенные и средние значения давления, плотности, концентрации реагирующих веществ и т. д. Турбулентное горение представляет собой нестационарный процесс турбулентного смешения продуктов сгорания и свежей смеси и реагирование последней вследствие повышения ее температуры. В этих условиях закономерности ламинарного распространения реакции теряют свою силу. Решающими факторами становятся турбулентные пульсации и связанная с ними интенсивность перемешивания продуктов сгорания со свежей смесью. Если в теории ламинарного горения основные трудности вызваны отсутствием точных кинетических параметров, которые должны быть подставлены в систему уравнений, то в теории турбулентного горения необходимая система уравнений даже и не составлена. В настоящее время не только отсутствует возможность создания замкнутого расчета, но нет и единого понимания механизма процесса. [c.134]

Потенциометрия как электрохимический метод исследования и анализа заключается в измерении электродного потенциала и нахождении зависимости между его величиной и концентрацией (точнее, активностью) потенциалопределяюшего компонента в растворе. Используя эту зависимость, можно установить не только активность ионов, но и ряд характеристик изучаемых равновесных химических, биологических и других систем. С другой стороны, проследив во время химической реакции за изменением электродного потенциала, можно судить об изменении концентрации реагирующих веществ в растворе. Таким приемом, например, пользуются в производстве при непрерывном технологическом контроле химических процессов и при количественном определении веществ. В последнем случае имеется в виду широко используемый в аналитической химии метод потенциометрической индикации конечной точки титрования (к.т.т.). [c.19]

Измерить скорость химической реакции можно, найдя концентрации реагирующих веществ в разные моменты времени с помощью химического анализа или иследова-нием какого-либо свойства системы, зависящего от концентрации. Это может быть спектр поглощения, давление, показатель преломления, вращение плоскости поляризации света, электропроводность, pH раствора и т. п. Необходимо, чтобы концентрации мало изменялись за время проведения анализа нли измерения. [c.60]

Под скоростью реакции понимается изменение концентрации реагирующих веществ в единицу времени. При этом концентрацию обычно выражают числом молей вещества на единицу объема реакционной смеси (обычно — на 1 л), время — в секундах, минутах и т. п. Чтобы вычислить скорость реакции, необходимо знать, насколько изменилась концентрация одного из реагирующих всчцеств в единицу времени. Например, за какой-то промежуток времени А/ = 2— 1 концентрация реагирующих веществ уменьшается на [c.140]

В практике электрохимических и аналитических исследований широко применяется хронопотенциометрия, основанная на определении зависимости потенциала Е от времени I при заданном токе или при изменении тока по заданному закону. Наиболее простой разновидностью хронопотенциометрии является хронопотенциометрия при постоянном токе /=сопз1. При этом условии градиент концентрации реагирующего вещества у поверхности электрода остается постоянным, однако сама концентрация у поверхности (с- ) постепенно уменьшается. Когда падает до нуля, потенциал электрода резко смещается до значений, при которых вступают в реакцию другие компоненты системы. Время от начала электролиза до скачка потенциала называют переходным временем т. Если электродный процесс лимитируется диффузией реагирующего вещества к поверхности электрода, то объемная концентрация этого вещества с , плотность тока г и переходное время связаны уравнением (Г. Сэнд, 1901 ) [c.231]

Еще М. Фарадей высказал предположение, что каталитическое ускорение реакции достигается благодаря адсорбционному сгущению — повышению концентрации реагирующих веществ в зоне реакции — адсорбционном слое и увеличению благодаря этому числа столкновений. Однако такая трактовка недостаточ1 а, так как она может объяснить ускорение реакции не более чем в 10 10 раз, в то время как, например, реакция На Ь О.. ускоряется даже на фарфоре — сравнительно инертном катализаторе — в 10 -ь 10 раз. Поляни предложил схему адсорбционного механизма каталитического ускорения в результате понижения энергетических барьеров, снижения энергии активации в адсорбционном состоянии, объяснявшую ускорение реакции в 10 10 раз. Длительность взаимного контакта адсорбированных молекул реагирующих веществ, ориентирующее участие катализатора в активном комплексе, разрыхление межатомных связей в адсорбированных молекулах приводят к значительному повышению вероятности переходного состояния и понижению энергии активации реакции, что и псроя дает столь значительное ускорение реакции. Дополняемая современными представлениями об электронных механизмах катализа схема Поляни не утрачивает своего значения и в настоящее время. Сохраняет определенное значение также и упоминавшаяся теория промежуточных соединений, отчетливо сформулированная в конце XIX — начале XX в. П. Са- [c.294]

Константа скорости прямой реакции O-l-HjO ai Oj-bHa при 313° равна 8,15-10 мин. Реакция второго порядка. Концентрации исходных веществ 2 кмоль/м . Через какое время после начала реакции концентрации реагирующих веществ снизятся вдвое Какова будет концентрация через 30 мин [c.240]

В настоящее время теория химической кинетики при низких давлениях еще далека от совершенства, В еще большей степени это относится к кинетике химическеих реакций при высоких давлениях. Если принять простейшее положение, что в газовых системах влияние давления скажется только на изменении концентрации реагирующих веществ, то окажется, что в мономолекулярных реакциях скорость не будет зависеть от давления, в бимолекулярных будет пропорциональной давлению, а в тримо-лекулярных — пропорциональной квадрату давления. Опыт свидетельствует, что эти заключения справедливы, но с очень большим числом исключений. [c.172]

Таким образом, в реакции второго порядка время полупревращения, а тем самым и вообще временнбй масштаб реакции определяются не самой величиной константы скорости, а ее произведением на начальную концентрацию реагирующих веществ. Например, для только что рассмотренной реакции с к = 6,94 10- М-1 с-1, при Со = 0.1 М [c.294]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология