Влияние температуры и катализаторов на скорость химических реакций

Домашняя подготовка. Скорость химической реакции. Единицы измерения скорости реакции. Факторы, влияющие на скорость реакции. Закон действия масс и его математическое выражение. Константа скорости реакции. Скорость реакции в гомогенных и гетерогенных системах. Влияние катализаторов на скорость реакции. Необратимые и обратимые реакции. Химическое равновесие. Константа химического равновесия. Влияние различных факторов на смещение химического равновесия (концентрация, температура, давление). Принцип Ле Шателье. [c.107]

Температура. Согласно классическим представлениям, если исключить влияние катализаторов, скорость химических реакций является функцией температуры и концентрации реагирующих веществ. По известному правилу Вант-Гоффа, повышение температуры на 10 градусов ускоряет реакцию в 2—3 раза. Это правило не является строгим, так как температурный коэффициент скорости реакции меняется с температурой. К. И. Ивановым [35 было показано, что температурный коэффициент окисления углеводородов, равный 2, наблюдается только для 140—150 °С. При температурах ниже 140 °С он во всех случаях гораздо больше, а выше 150°С он меньше. [c.69]

На скорость химических реакций влияет много факторов природа реагирующих веществ, их концентрация, температура, давление, наличие катализаторов и др. В предложенных задачах необходимо учитывать влияние на скорость реакций только двух факторов — концентрации реагирующих веществ и температуры. Кратко охарактеризуем величины, которыми следует оперировать в процессе решения задач, а также закономерности, определяющие зависимости между этими величинами. [c.53]

Согласно классическим представлениям, если исключить влияние катализаторов, скорость химических реакций является функцией температуры и концентрации реагирующих веществ. По правилу Ван-Гоффа, повышение температуры на 10 градусов вызывает ускорение реакции в 2—3 раза. [c.92]

В заключение приведем примеры рассчитанных по алгоритму, приведенному в работе [18], зависимостей максимальной температуры во фронте от константы скорости химической реакции (рис. 3.6), величины адиабатического разогрева смеси (рис. 3.7) ж размера (рис. 3.8) зерна катализатора в условиях, когда величиной эффективной продольной теплопроводности по слою можно пренебречь [19]. Приведенные количественные зависимости согласуются с полученными ранее оценками. Отметим лишь влияние раЗ(Мера зерна катализатора в условиях, когда роль продольного переноса тепла пренебрежимо мала. Как видно из выражения (3.566), [c.94]

Таким образом, скорость химических реакций зависит ог многих факторов. Рассмотрим более подробно влияние на скорость химической реакции концентрации реагирующих веществ, температуры и катализатора. [c.110]

Механизм действия катализатора принципиально отличается от влияния температуры на скорость реакции. При повышении температуры скорость реакции возрастает вследствие увеличения концентрации активных молекул за счет поглощения энергии извне. Катализатор источником энергии не является и концентрацию активных молекул изменить не может. Роль катализатора сводится к тому, что в его присутствии энергия активации реакции снижается и, следовательно, скорость реакции возрастает. Так как катализатор снижает энергии активации прямой и обратной реакций на одинаковую величину, то смещения химического равновесия под влиянием катализатора не происходит. [c.120]

Обсуждая влияние температуры на скорость химических реакций, мы до сих пор интересовались главным образом такими реакциями, в которых происходит образование или разрыв ковалентных связей. По отношению к тому количеству кинетической энергии, которое имеется при физиологических температурах, это сильные связи, и для их образования или разрыва с высокой, достаточной для поддержания жизни скоростью требуется участие катализаторов. Таким образом, речь шла о реакциях, катализируемых ферментами, тех реакциях, которые и составляют в своей совокупности метаболизм . [c.214]

Среди факторов, ускоряющих окислению масел, особое вначение имеет температура. Согласно классическим представлениям, если исключить влияние катализаторов, скорость химических реакций является функцией температуры и концентрации реагирующих веществ. По известному правилу Вант-Гоффа, повышение температуры на 10° вызывает ускорение реакции в 2—3 раза. Хотя температурный коэффициент скорости реакции меняется с изменением тем- [c.55]

В этом отношении характерно влияние температуры на протекание гетерогенного процесса в системе Г —Т (пористый катализатор). При низких температурах, как правило, процесс лимитируется скоростью химической реакции. Скорость подвода вещества к внешней и внутренней поверхности раздела фаз (кривые 3 и 2 в зоне I на рис. 5.10) может существенно превосходить скорость химической реакции (кривая 1 в зоне /). С ростом температуры константа скорости химической реакции растет по экспоненциальному закону с показателем степени от 0,5 (для кнудсеновской диффузии) до 1,8 (для молекулярной диффузии), Коэффициент конвективной диффузии и ее скорость при подводе реагентов к внешней поверхности катализатора практически не зависят от температуры (линия 3). Таким образом, темп роста константы скорости реакции существенно выше, чем увеличение коэффициентов диффузии. А это означает, что при некоторой температуре стадия внутренней диффузии станет более медленной по сравнению с химической реакцией и процесс перейдет постепенно во внутридиффузионную область, а его скорость будет ограничиваться скоростью внутренней диффузии (кривая 2 в зоне II). [c.86]

Влияние катализаторов. Сильное влияние на скорость химической реакции оказывают некоторые вещества — катализаторы. Катализаторы, образуя с реагентами промежуточные продукты, повышают скорости химических реакций на много порядков, выделяясь в конце реакции в неизменном химическом состоянии. Так, например, в смеси Нг и О2 при нормальной температуре скорость реакции образования воды практически равна нулю. Если же ввести в сосуд. [c.529]

В общем случае скорость химической реакции зависит от времени. Решающее влияние на нее оказывают концентрации реагирующих веществ, температура и катализаторы. Скорость реакции характеризуется количеством вещества, вступающего в реакцию в единицу времени. Такое определение не является точным, поскольку в реакции участвует несколько химических соединений исходные, промежуточные вещества и продукты реакции. Поэтому в химической кинетике принято говорить не о скорости химической реакции вообще, а о скорости по некоторому компоненту. [c.310]

При Сд = С ) = 1 из формулы (1.6) следует, что 0 = к. Следовательно, константа к выражает собой скорость данной химической реакции при условии, если концентрации исходных веществ равны единице. Эту величину иногда называют удельной скоростью химической реакции. Чем выше к, тем быстрее протекает данная реакция. Константа скорости зависит от природы реагирующих веществ, но не зависит от их концентрации. Температура и катализатор оказывают большое влияние на величину к. [c.12]

На скорость химической реакции влияют многие факторы концентрация реагирующих веществ, их природа, температура, природа растворителя (если реакция протекает в растворе), присутствие катализаторов, в случае газовых реакций оказывает влияние на скорость и давление. [c.112]

Теория активации объяснила влияние температуры, концентрации реагирующих веществ и катализаторов на скорость химической реакции, а также позволила установить различия в механизме одно- и двухмолекулярных реакций. [c.128]

Раздел физической химии, в котором изучается скорость химических реакций и механизм химического взаимодействия, а также влияние на скорость реакций различных факторов (концентрации реагирующих веществ, температуры, давления, света, катализаторов и др.), называется химической кинетикой. [c.82]

Экспериментальные исследования показывают, что на скорость химических реакций оказывают влияние лишь несколько факторов. Чаще всего приходится иметь дело со следующими четырьмя факторами, от которых зависит скорость реакции концентрацией реагентов, температурой, физическим состоянием реагентов и наличием катализаторов. Рассмотрим сначала эти факторы на качественном уровне, чтобы затем перейти к их более детальному обсуждению в следующих разделах главы. [c.225]

В теории активации влияние температуры и катализатора на скорость химической реакции описывается следующим уравнением для константы скорости химической реакции [c.50]

Влияние катализаторов на скорость реакции. Скорость химической реакции можно увеличить, не повышая температуры, для этого применяют катализаторы. Часто это выгоднее, чем повышать температуру. [c.192]

Скорость каждой химической реакции зависит как от природы реагирующих веществ, так и от условий, в которых реакция протекает. Важнейшими из этих условий являются концентрация, температура и присутствие катализатора (явление катализа рассмотрено ниже). Природа реагирующих веществ оказывает решающее влияние на скорость химической реакции. Так, например, водород с фтором реагирует очень энергично уже при комнатной температуре, тогда как с бромом значительно медленнее даже при нагревании. [c.90]

Влияние температуры на скорость химической реакции. . . Влияние температуры на скорость биологических процессов. Завпсн.мость скорости реакции от катализатора. Катали.э гомогсн [c.404]

Влияние различных факторов на скорость химической реакции. Скорость химической реакции зависит от природы реагирующих веществ, т. е. от их химических и физических свойств. Кроме того, на скорость реакции существенно влияют такие факторы, как концентрация реагирующих веществ, температура, давление, катализатор, интенсивность перемешивания веществ. При проектировании технологического процесса эти параметры выбирают такими, чтобы процесс протекал с максимальной скоростью. [c.229]

Химической кинетикой называется учение о скорости химических реакций и зависимости ее от различных факторов — концентрации реагирующих веществ, температуры, влияния катализаторов и проч. [c.156]

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И КАТАЛИЗАТОРОВ НА СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ [c.82]

Явления радиоактивности целиком подтверждают основной закон материалистической диалектики о вечном движении и изменяемости материи химические элементы не являются абсолютно неизменяемыми. Мы видим, что элементы претерпевают глубокие превращения, в результате которых образуются другие элементы. Однако эти процессы отличаются от обычных химических реакций. При химических явлениях атомы элементов в корне не изменяются все процессы, связанные с химическими реакциями между веществами, протекают во внещних электронных оболочках, а ядра атомов остаются при этом неизменными. Радиоактивный же процесс состоит в распаде атомного ядра. Далее, скорость химических реакций зависит от температуры, присутствия катализаторов и т. д. Наконец, всякий химический процесс в большей или меньшей степени обратим. На течение же радиоактивного процесса не оказывают заметного влияния ни температура, ни давление и т. д. Этот процесс до сих пор считается необратимым. [c.204]

Хотя положение равновесия не зависит от концентраций исходных веществ, но от этого зависит скорость реакции. Эта зависимость в истории кинетики гомогенных органических реакций (как и вообще в истории химической кинетики) и была изучена в первую очередь. Далее исследователи обратили внимание на то, что скорость реакции зависит и от природы исходных веществ. На третье место можно поставить изучение влияния на скорость реакции среды — растворителя и примесей или добавок, обладающих каталитическим действием, причем и растворитель в некоторых случаях может выступать в роли катализатора. Наконец, позднее всего удалось выяснить природу давно известного влияния температуры на скорость реак- [c.144]

При проектировании реактора полезно определить фактор эффективности т], представляющий собой отношение скорости реакции Гр, тормозящейся влиянием массо- и теплопередачи, к скорости химической реакции г, протекающей без торможения. Тогда, для того чтобы определить скорость реакции в условиях значительного влияния массо- и теплопереноса, необходимо только умножить величину скорости химической реакции на фактор г . Сначала мы рассмотрим случай, когда температура внутри гранулы катализатора равна температуре на ее периферии, т. е. когда влияние теплопередачи отсутствует. В гл. 4 было показано, что для сферической частицы катализатора отношение скоростей двух указанных выше реакций, которое в этом случае также определяет долю поверхности, доступной для реакции, определяется выражением [c.412]

Катализатор можно определить как постороннее вещество, твердое, жидкое или газообразное, в присутствии которого реакция идет с измеримой скоростью в таких условиях, в которых она в его отсутствии не идет вовсе, или идет чрезвычайно медленно при этом катализатор не испытывает никакого видимого изменения, или только очень слабое. Влияние катализатора на скорость химической реакции ясно выступает из следующего примера смесь чистого азота и водорода в отношении 1 3 при нагревании в чистом кварцевом сосуде до 1100° С образует лишь следы аммиака, да и те своим появлением обязаны стенкам сосуда, т. е. каталити ческому действию нагретой кварцевой поверхности. Добавление же в сосуд металлов, особенно железа, вызывает образование измеримых количеств аммиака при температуре уже около 500° С. [c.45]

Вопрос о скорости химических реакций, о влиянии на скорость различных факторов и о механизме реакций — предмет изучения в химической кинетике. Этот раздел химии открывает возможность различными способами изменением температуры, давления, концентраций, введением катализаторов, облучением светом и т. д. — влиять на скорость установления равновесия, на скорость желательных и нежелательных реакций, самопроизвольное течение которых термодинамически возможно. Изучение кинетики процессов дает возможность глубже понять их механизм, без чего нельзя управлять ими. Если определение энергоспособности (АН) и работоспособности (АС) процесса требует только знания энтальпии и свободной энергии образования начальных и конечных веществ при заданных условиях, то скорость процесса зависит не только от того, какие вещества стоят в правой и левой частях равенства она также всегда зависит от переходного состояния (промежуточных продуктов), которые далеко не всегда удается выделить и изучить. Поэтому проблемы кинетики очень сложны. [c.39]

Показателями прогрессивности технологического процесса в химической промышленности являются скорость и селективность процесса. Повышение скорости химической реакции способствует улучшению технико-экономических показателей процесса производительности труда, фондоотдачи и оборачиваемости оборотных средств. Повышение селективности химического процесса обеспечивает снижение материалоемкости и энергоемкости продукции и в конечном счете приводит к снижению себестоимости производства. На скорость и селективность процесса, как уже отмечалось, существенное влияние оказывают температура, давление, степень конверсии, а также применение катализаторов. [c.38]

Влияние различных факторов на скорость химической реакции. Скорость химической реакции зависит прежде всего от природы реагирующих веществ, т. е. от их физических и химических свойств. Кроме того, на скорость реакции существенно влияют следующие факторы концентрация взаимодействующих веществ, температура, давление, катализатор, степень перемешивания веществ. [c.46]

Количественное определение вещества В, участвующего в реакции в качестве катализатора, возможно при соблюдении постоянства концентрации фонового раствора и константы скорости химической реакции регенерирования. Скорость любой реакции регенерирования каталитической природы зависит в значительной степени от температуры, поэтому анализ растворов по каталитическим токам необходимо проводить с учетом влияния температурного фактора. Объем реакционного слоя цА в [c.198]

Если порядок протекания реакции на поверхности катализатора более высокий, то все приведенные соотношения гораздо сложнее. Большое влияние на характер гетерогенных каталитических реакций оказывает давление реагирующих веществ и их температура. Известно, что при изменении температуры на 10 скорость диффузии изменяется в 1,2 раза, а скорость химической реакции в 3—4 раза. [c.206]

Скорость химической реакции зависит от концентрации реагирующих веществ и температуры, при которой протекает процесс. Большое влияние на скорость многих химических процессов оказывают катализаторы. [c.123]

Как уже отмечалось, при больших размерах зерен катализатора, больших скоростях химической реакции, высоком адиабатическом разогреве с.л1ееи возможны ситуации, когда необходимо учитывать процессы переноса внутри пористого зерна катализатора. Это может произойти, например, тогда, когда нарушаются условия (3.10) —(3.11). Существенное влияние на характеристики фронта может оказывать и величина теплопроводности скелета слоя катализатора с увеличе1нием значения максимальная температура во фронте уменьшается. Также уменьшается и скорость движения фронта. [c.93]

Константа скорости реакций. Как было показано в предыдуш,их главах, равновесное состояние химических реакций остается неизменным во времени, как бы долго ни шло наблюдение за системой. Напротив, подход химической реакции к состоянию равновесия осуществляется во времени. Закономерности течения химических реакций во времени составляют предмет химичех кой кинетики. Одна из задач химической кинетики состоит в количественном описании скорости химической реакции, ее связи с природой реагирующих веществ, температурой, влиянием катализаторов (ускорителей)и ингибиторов(замедлителей). [c.163]

Влияние температуры на активность ферментов. Согласно закону Ваит-Гоффа скорость химических реакций увеличивается примерно вдвараза при повышении температуры на (О С (коэффициент Q ,). Это прааило справедливо также и для ферментативных реакций, однако только а ограниченной области значений температуры. При повышении температуры свыше 40 — 50 происходит инактивация белкового катализатора из-за тепловой денатурации. Следовательно, ферментативные реакции отличаются от реакций, катализируемых соединениями небелковой природы, наличием температурного оптимума. Причиной быстрого падения активности является высокая величина коэффициента Qio для процесса тепловой денатурации белка. Следует отметить, что ферменты термофильных бактерий имеют весьма высокий температурный оптимум. [c.185]

Вильгёльми изучал влияние температуры на скорость реакции и, что очень существенно для выяснения каталитической роли кислоты, пытался определить зависимость скорости инверсии от концентрации катализатора, но он не нашел здесь существенных результатов. Заканчивая свою работу, он писал Я должен предоставить химикам решить вопрос о том, окажутся ли полученные формулы применимыми к другим химическим реакциям, а если это окажется именно так, то в какой степени. Во всяком случае, все реакции, в которых принято видеть действие каталитической силы, как мне кажется, принадлежат к этому классу [1]. [c.77]

Таким образом, ёез введения. дополнительных (Понятий (таких, аж обменная знергия) удалось объяснить аномально высокую энергию ковалентной овязи, а также влияние температуры,. катализатора, электронного строения вещества на скорость химической реакции, не авадя поиятия переходного состояния, активационного барьера, придать физический смысл термину активность . [c.97]

Большое значение имели исследования дегидрогенизации нормальных парафинов и парафиновых цепей ароматических углеводородов, что позволяет получать а-алкены, алкадиены и стирол. Систематические работы в этом направлении были начаты в 40-х годах А. А. Баландиным (ИОХ АН СССР), Г. Д. Любарским, М. Я. Каганом и С. Я. Пшежецким (Физико-химический институт им. Л. Я. Карпова), Ю. Г. Мамедалиевым (Азербайджанский университет), С. Р. Сергиенко (Институт нефти АН СССР). В результате были найдены эффективные катализаторы дегидрогенизации, установлено влияние температуры, объемной скорости и других параметров реакции, достигнуты максимально возможные выходы диенов из алкенов [9, с. 40]. [c.77]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология