Скорость реакции в закрытой системе

Уравнения (1.3) и (1.5) будут широко использованы в последующих главах и в особенности применительно в газовым реакциям, протекающим в проточных (открытых) системах. Теперь следует остановиться на особом виде этих уравнений. Как уже отмечалось выше, действительная скорость реакции находится из уравнения (1.2), которое справедливо для реакций, протекающих в непроточных (закрытых) системах. Если объем системы постоянен, то уравнение (1.2) можно записать следующим образом [c.29]

Если в системе возможно несколько простых реакций, то каждая из них, независимо от других реакций, будет протекать со скоростью, определяющейся своим дифференциальным уравнением и своей константой скорости. Если в системе протекает несколько химических реакций, в результате которых исчезает или появляется какой-то реагент, то общая скорость реакции по этому реагенту будет равна алгебраической сумме скоростей отдельных реакций. Это положение справедливо для процессов, протекающих как в открытых, так и в закрытых системах. Положение о независимости скоростей химических реакций дает возможность написать для сложного химического процесса систему дифференциальных уравнений, описывающих скорости каждой из возможных простых реакций. Так, например, в двусторонних реакциях [c.534]

Для реакции, протекающей в закрытой системе, приход А равен нулю. Расход А в системе будет определяться скоростью химической реак- [c.535]

При постоянном объеме скорость реакции в закрытых системах можно выразить по основному закону кинетики через концентрации и кг. [c.538]

Химическая кинетика — это учение о скорости химических про-цессов и закономерностях их течения. Химический процесс состоит из стадий переноса реагирующих веществ в зону реакции, собственно реакции и переноса продуктов реакции в окружающую среду. Рассмотрим идущую в закрытой системе (стр. 23) реакцию [c.217]

В таких случаях скорость реакции определяют по изменению давления газа или степени превращения твердого вещества в зависимости от того, идет ли реакция в закрытой или открытой системе. В частности, скорость растворения можно измерять по изменению концентрации раствора или по убыли массы растворяемого вещества. [c.220]

В закрытых системах стационарные процессы невозможны, однако, осуществимы квазистационарные процессы. Положим, что реакция проходит последовательно через ряд элементарных актов, каждый из которых обладает собственной скоростью. Тем не менее [c.221]

Вернемся теперь к закрытой системе, в которой проходит реакция (18.25)7но рассмотрим случай, когда достаточно велика, и максимальная концентрация промежуточной частицы достигается, если относительное изменение концентрации исходного вещества очень мало. Это математически эквивалентно варианту, рассмотренному для открытой системы, т. е. накопление Р можно описывать тем же уравнением (18.27). Следовательно, за короткое время, в течение которого содержание исходного вещества практически не изменилось, устанавливается равенство скорости образования и дальнейшего превращения промежуточных частиц Р. Так как реакция превращения А и Р все же идет, и концентрация 1А1 хоть и медленно, но падает, такой режим является не совсем стационарным и его принято называть квазистацио-нарным. [c.301]

Даже если дано такое подробное уравнение, в котором указаны состояния участников реакции и ее энергетический эффект, то все равно остается неясно 1) при какой температуре идет процесс 2) открыта или закрыта система, а значит, меняется или остается постоянным давление в системе 3) какова степень дисперсности исходного гидрокарбоната, а значит, и какова скорость процесса, и многое другое. [c.125]

Истинное химическое равновесие может устанавливаться только в закрытой системе. Скорость установления равновесия зависит как от природы реагирующих веществ, так и от условий. В гетерогенных системах, особенно при невысоких температурах, равновесие иногда устанавливается десятки, сотни и даже тысячи часов, а если реакция кинетически заторможена, то система так и остается неравновесной. Например, равновесие в системе железо -кислород при стандартных условиях практически нацело сдвинуто в сторону образования ГегОз, однако кислород можно годами хранить в стальном баллоне и с ним ничего не происходит. [c.174]

Рассмотренные ранее закономерности открытой реакционной системы полного смешения показывают, что в результате разбавления исходного вещества продуктами его превращения величина движущей силы химического процесса уменьшается, вследствие чего для открытых систем полного смешения характерна меньшая (по сравнению с закрытой системой или открытой системой полного вытеснения) скорость реакции по исходному веществу. [c.183]

Изменения химического состава в открытых системах могут быть следствием не только самого химического процесса, но и материального обмена с окружающей средой, а изменения скорости реакции могут быть также и результатом изменения объема системы и энергетического обмена. В закрытых системах изменения химического состава могут быть обусловлены только самим химическим процессом, скорость реакции может изменяться еще лишь за счет энергетического обмена (например, при неизотермичности процесса). [c.22]

Постоянство концентраций промежуточных соединений предусматривает также и то, что всякие нарушения его быстро устраняются, т. е. скорости превращений промежуточных соединений должны компенсироваться скоростями их образования, значительно превышающими скорость суммарного процесса. Это означает одновременно, что продолжительность жизни каждого из возникающих промежуточных соединений очень мала по сравнению со временем протекания реакции (например, по сравнению с полу-периодом протекания реакции в закрытой системе или по сравнению с обратной объемной скоростью для реакции в открытой системе), а следовательно, и со временем существования ее стабильных компонентов с наименьшей продолжительностью жизни. [c.118]

Возникает прежде всего вопрос, может ли иметь место режим, близкий к стационарному в закрытых системах. Очевидно, строго говоря, здесь стационарность невозможна, поскольку в общем случае в каждой точке системы состав реакционной системы в данный момент времени будет отличаться от состава в другой момент времени (если только система не находится в равновесии или в отсутствие взаимодействия компонентов). Однако в закрытых системах реакция может протекать квазистационарно, если изменения концентраций промежуточных соединений в ходе процесса таковы, что в каждый момент времени будут отвечать условиям стационарности по отношению к также изменяющимся концентрациям компонентов реакции. Другими словами, здесь осуществится квазистационарный режим, если временной разрез системы будет соответствовать стационарным соотношениям мгновенных концентраций промежуточных соединений и компонентов реакции. При этом, очевидно, также должна иметь место стыковка стадий с равенством их суммарных скоростей в каждый момент времени. Проверка выполнения такого режима часто затруднительна, в частности в виду возможных изменений активности катализаторов в ходе реакции. Здесь также может быть использован анализ с помощью условий Франк-Каменецкого. Для реакций изотопного обмена задача облегчается тем, что в стационарных условиях независимо от механизма обмена зависимость скорости его от времени должна описываться уравнением первого порядка [282]. Для таких реакций выполнение этой кинетической зависимости может свидетельствовать о реализации квазиста-ционарного режима. [c.124]

Так, в [11] предложен прпем сокращения максимального механизма, основанный на введении понятий термодинамической доли механизма и б-представительности. Термодинамическая доля характеризует скорость убыли свободной энергии данного механизма по отношению к скорости убыли свободной энергии максимального механизма. Среди множества механизмов существенны те, которые обеспечивают термодинамическую долю, превышающую априори заданное б, которое обычно выбирается близким к единице. Формальное доказательство строится на том, что для сложных реакций в закрытой системе механизм с б-представитель-ностью, близкой к единице, обеспечивает близость к траекториям максимального механизма [14]. Ограничение изложенного подхода состоит в том, что его можно применять только в том случае, когда константы скоростей всех элементарных реакций исходного избыточного механизма известны с высокой точностью. Если точность не высокая (например, известны лишь хорошие начальные оценки констант), то для уменьшения числа стадий избыточного механизма может быть использован метод анализа параметрической чувствительности [15]. [c.178]

Продолжительность реакции с применением микроволнового нагрева в закрытой системе сокращена в 240 раз. Авторы работы нашли, что применение тефлонового сосуда меньшего объема с тем же количеством реагентов позволяет сократить продолжительность реакции в 1240 раз по сравнению с классическим способом с 12 ч до 35 с с получением 65% выхода 4-цианфенилбензилового эфира. Поскольку давление в реакционном сосуде обратно пропорционально его объему, то скорость реакции возрастает с уменьшением объема сосуда. [c.192]

При проведении реакции в открытой системе, т. е. в условиях, когда в системе происходит материальный обмен со средой, закон изменения концентрации продуктов реакции и исходных веществ отличен от закрытой системы. Так, расходование исходиого вещества в замкнутой системе может быть описано уравнением [А] = [А]о ехр(—A i), а образование продукта этой реакщш — [В] = [А]о[1—ехр(—feii)]. В открытой системе, если в начале реакции в сосуде находится только растворитель, а исходное вещество А подается в систему и с некоторой скоростью реагирует и выводится из зоны реакщш, вещество А будет накапливаться в соответствии с законом [c.13]

Автоколебательный режим протекания реакции Белоусова— Жаботинского в закрытой системе может начинаться не с самога момента смешения растворов реагентов, а после некоторого периода индукции. В работе [50] измеряли изменение во времени окисли-тельно-восстанови ельного потенциала системы (на начальном участке реакции) и одновременно скорости выделения конечного продук-та реакции — углекислого газа СОз. На рис. 7.18 видно, что в имеющем место периоде индукции редокс-потенциал, определяемый соотношением [Се ]/[Се ], остается приблизительно постоянным, в то время как выделение конечного продукта идет с достаточно большой скоростью. Это свидетельствует о том, что равновесие между окисленной и восстановленной формами катализатора в периоде индукции имеет динамический характер и обусловлено приблизительно равными скоростями брутто-процессов [c.241]

Установлено, что при длине волны X С 300 нм УФ-излучение оказывает заметное воздействие на систему, причем действие его аналогично введению с постоянной скоростью раствора, содержащего бромид-ионы Вг (в пределе — ингибирование процесса, причем обратимое). В закрытой системе воздействие УФ-излучения постоянной интенсивности усиливается с течением времени. Аналогия действия УФ-излучения с добавками Вг имеет глубокую материальную основу путем титрования раствором AgNOз определили, что под действием УФ-излучения в системе образуется большое количество бромид-ионов. Установлено, что основным, но не единственным источником дополнительных бромид-ионов в системе является броммалоновая кислота, которая образуется в ходе процесса из Вг2 и малоновой кислоты по быстрой реакции. На рис. 7.24, 7.25 приведены данные о влиянии УФ-излучения на режим реакции при различных начальных условиях. Измеряли потенциал платинового электрода (редокс-потенциал системы), электрод сравнения — А С1. [c.245]

Понятно также, что скорость реакции (при условии, чтоСд = 0) в открытой системе полного смешения ниже соответствующей величины для закрытой системы. Иллюстрацией этого может слу- [c.164]

Сравнительную оценку реакционных аппаратов периодического и непрерывного действия можно продолжить на основе ранее рассмотренных кинетических закономерностей реакций в открытых и закрытых системах. На примере необратимой реакции А + В- О первого кинетического порядка по каждому из исходных веществ и параллельной реакции А-)-В->0, 2А-> Е можно оценить относительную скорость превращения исходных веществ в условиях периодически- и непрерывнодействующих реакционных аппаратов разных типов (рис. 1У-3). [c.280]

А. И. Динцес и А. В. Жерко [67], проводя крекинг н-гексана в потоке при 588° С и 1 ат, нашли, что константа скорости крекинга уменьшается с увеличением глубины превращения. Константу скорости рассчитывали, как для реакции первого порядка в закрытой системе (т. е. при постоянном объеме), она составляла 15,3-10" се/с 1 при глубине превращения 26,8% 6,6-10" при глубине превращения 42,3% и 4,8-10 при глубине [c.97]

Для константы скорости крекинга н-октана, рассчитывая ее по экспериментальным данным как для реакции первого порядка Б закрытой системе, А. И. Динцес и А. В. Фрост получили значение [c.98]

При интерпретации результатов своих экспериментов А. В. Фрост и А. И. Динцес пользовались уравнением для реакции первого порядка в закрытой системе. Эксперименты же, как указано выше, проводились в динамических условиях, и в этом случае необходимо пользоваться уравнением Г. М. Панченкова. Вывод о снижении константы скорости крекинга с увеличением его глубины для всех парафиновых углеводородов является, таким образом, результатом методической ошибки, и в действительности торможение крекинга нормальных парафиновых углеводородов Се и выше не происходит. Наличие торможения крекинга углеводородов С.2—С5 его продуктами (пропиленом) и отсутствие такового для парафиновых углеводородов Се и выше, хотя пропи- [c.99]

Более предпочтительным является установление условий, при которых концентрации реагирующих веществ изменяются непрерывно в течение каждого отдельного опыта. Это имеет место в статических условиях, когда изолированный объем газа подвергается каталитическому превращению в течение продолжительного периода времени. Пропускание потока газа через нагретую трубку с катализатором при постоянных условиях осуществляется легко гораздно труднее поддерживать массу катализатора при постоянной температуре в статических условиях. По этой причине была разработана аппаратура для квазидннамических исследований, в которой газ циркулирует в закрытом приборе, причем нагретый катализатор распололсен в одном месте. Циркуляция осуществляется при помощи насоса [8] или она происходит благодаря температурной разности плотностей [9]. Если скорость циркуляции значительно больше скорости реакции, то несомненно, что в такой системе измеряются действительные скорости реакций. [c.28]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология