Типы сложных химических реакций

ТИПЫ СЛОЖНЫХ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ [c.26]

Перечислите типы сложных химических реакций. [c.272]

Применительно к сложным химическим реакциям, осуществляемым в проточных реакторах идеального вытеснения (т.е. интегрального типа), справедливо следующее уравнение скорости реакции [c.19]

Теперь можно сформулировать задачу синтеза вероятных механизмов протекания сложной химической реакции. Пусть известны априори исходные реактанты и конечные продукты заданной химической реакции. Пусть известны также типы промежуточных элементарных реакций, т. е. предполагается заданным класс промежуточных элементарных реакций. Допускаем при этом, что не все реакции из этого класса могут в действительности протекать в рассматриваемой реакционной системе. Полагаем далее, что сформулированы и совокупности эвристик, позволяющие установить запреты на превращение одного тина АМ в другой. Необходимо осуществить синтез многостадийных механизмов протекания сложной химической реакции и выбрать из них для последующей экспериментальной проверки те, которые не противоречат физико-химическому смыслу задачи. [c.177]

В недалеком будущем нужно ожидать осуществления попыток интерпретации поведения даже весьма сложных химических реакций, а типы колебаний будут классифицированы более систематически. В этом контексте, вероятно, будут пересмотрены некоторые из ранних работ. Так как колебательные реакции со всей очевидностью близки к биологическим системам, подчиняющимся кинетике ферментативных реакций, химические реакции в дальнейшем будут исследоваться не только в условиях стационарных состояний, но и с точки зрения их динамики с поиском решений (как устойчивых, так и неустойчивых). [c.83]

Особенностью большинства реакций органических соединений в отличие от неорганических является их необратимость и низкие скорости взаимодействия. Вследствие этого в органической химии ведущее место занимает химическая кинетика, теория реакционной способности и механизмов реакций, Тем не менее существуют типы химических реакций с участием органических соединений, которые являются обратимыми. Химические реакции целесообразно классифицировать на 1) реакции переноса единичных электронов с изменением окислительных состояний атомов (окислительновосстановительные реакции) 2) реакции переноса электронных пар с образованием комплексных соединений 3) реакции переноса протонов с изменением кислотных и основных свойств частиц (реакции кислотно-основного взаимодействия) 4) реакции переноса атомно-молекулярных частиц без изменения числа связей (реакции атомно-молекулярного обмена) 5) реакции переноса атомно-молекулярных частиц с изменением числа связей (реакции диссоциации, ассоциации и агрегации). Сложные химические реакции могут включать сразу несколько типов простых реакций. [c.133]

К числу возмущающих действий Я. Вант-Гофф относит, в частности, влияние величины поверхности и природы стенок сосудов, тепловые эффекты реакций и другие факторы. Естественно, что высказанные им основные положения формальной кинетики и отдельные мысли о факторах, влияющих на ход химических превращений, привлекли внимание исследователей и вызвали появление работ, посвященных анализу различных типов сложных химических, превращений. Были предложены уравнения, выражающие течение химических превращений в особых случаях. Так, в 1890 г. В. А. Кистяковский вывел уравнение для скорости обратимых реакций. Особенно большое значение получила перекисная теория А. Н. Баха — А. Энглера, вскрывшая механизм реакций медленного окисления. [c.249]

На разных стадиях описываемого процесса протекает большое количество сложных химических реакций. Можно полагать, что основные типы про- [c.305]

По-видимому, в наиболее общей форме кинетика массопередачи со сложной химической реакцией изучена в работе Г. Я. Мироновой с сотрудниками [37]. Авторы получили численное решение системы уравнений типа (2.2) — (2.5) для массопередачи с обратимыми последовательно-параллельными реакциями вида [c.87]

Два типа сложных реакций нецепные и цепные реакции. Мы различаем простые и сложные химические реакции (см. стр. 7—8). Если простая реакция протекает в один элементарный акт и ее химическое уравнение тождественно со стехиометрическим уравнением, то сложная реакция представляет собой совокупность по следовательно или параллельно протекающих элементарных процессов или актов. Поэтому сложная химическая реакция имеет всегда более или менее сложный механизм, слагающийся из отдельных простых, элементарных процессов. Химическое уравнение сложной реакции лишь в редких случаях совпадает с ее стехиометрическим А [c.471]

Третьим важным аспектом химической кинетики, обсуждаемым в последующих главах, является толкование механизмов сложных химических реакций на основании кинетических и других данных. Все типы кинетических исследований тесно связаны друг с другом, и несомненно, что данные по молекулярной кинетике весьма важны при соответствующих выводах относительно механизмов химических реакций. [c.49]

Целью кинетического исследования реакции, наряду с другими химическими и физико-химическими методами, является установление наиболее вероятного механизма протекания реакции и построение на этой основе адекватной математической модели реакции (реакционной системы). Помимо чисто теоретического значения, которое имеет изучение закономерностей протекания реакции, создание адекватной математической модели реакции является необходимым условием для успешного применения математических методов моделирования, оптимизации и масштабирования химических процессов, позволяюш,их в кратчайший срок от изучения реакции в лабораторных условиях переходить к ее промышленному внедрению [1]. К настоящему времени накоплен значительный опыт получения математических форм кинетических зависимостей для самых различных типов реакций. При этом внимание главным образом концентрировалось на выводе форм кинетических зависимостей, оставляя открытым вопрос получения оценок констант, входящих в эти зависимости (математические модели реакций). Это привело к определенному разрыву между способностью установить форму математической модели сложной химической реакции и реальной возможностью оценить константы этой модели. Практически в настоящее время известны методы нахождения оценок констант лишь для математических моделей следующих форм [2] [c.53]

Рассмотрим два типа моделей 1) описывающие протекание сложной химической реакции в непрерывно действующем аппарате идеального перемешивания и 2) отражающие протекание той же реакции в непрерывно действующем аппарате идеального вытеснения. [c.148]

Химические превращения обычно не являются простыми процессами непосредственного превращения молекул исходных веществ в конечные продукты реакции, как правило, не наблюдается. В основном это сложные химические процессы, в которых могут одновременно протекать различные типы реакций, причем химические превращения проходят несколько стадий. При протекании многих сложных химических реакций имеются стадии образования так называемых промежуточных продуктов реакции, которые впоследствии превращаются в конечные продукты реакции. [c.165]

Обратимые параллельные и последовательные реакции относятся к разряду сложных химических реакций. Для обратимой реакции любого типа, например А 5 В или Аг 5 2В, каждую из которых можно записать в виде двух независимо протекающих реакций, легко показать, что ранг матрицы, составленной из стехиометрических коэффициентов, будет равен единице, т. е. для такого процесса существует только одно уравнение скорости, в которое будут входить константы скорости прямого и обратного процессов. Это и было показано ранее. Для нахождения каждой константы скорости- отдельно нужно еще одно уравнение, которое можно найти из условий химического равновесия. [c.42]

В гл. III речь шла преимушественно о кинетике реакций, которые можно рассматривать как элементарные. В таких реакциях продукты и реагенты разделены единственным энергетическим барьером. Однако таких простых реакций очень мало, большинство же являются сложными и включают, как можно показать, две или более элементарных стадий. Наиболее общий тип усложнения химической реакции состоит в следующем. В процессе реакции могут возникать реакционноспособные промежуточные продукты — атомы или свободные радикалы, которые выступают в роли катализаторов. Реакция протекает путем повторяющихся циклов элементарных стадий, особенностью которых является то, что участвующие в этих реакциях свободные радикалы регенерируются в пределах каждого цикла (звена цени). В итоге элементарные реакции каждого звена можно суммировать молекулярной брутто-реакцией, и таким образом концентрация свободных радикалов (активных центров) остается неизменной. Классическим примером цепной реакции является реакция [c.179]

В математическом плане исследование кинетики сложных химических реакций тесно связано с задачами двух типов, а именно с прямой и обратной задачами. [c.379]

Обжиг грунтовой эмали является ответственной операцией его проводят так, чтобы в процессе расплавления эмали к поверхности металла свободно проникал кислород воздуха для образования пленки окислов, способствующих растеканию расплава и сцеплению его с поверхностью металла. При обжиге эмали происходят сложные химические реакции между металло.м, составными компонентами шликера и печными газами. Вследствие разрушения каолинита и глинистых минералов выделяется вода, которая реагирует с железом с образованием водорода. Выделяющийся водород и другае газы частично растворяются в металле и удаляются через расплавленный слой эмали. Если выделяющийся водород плохо диффундирует через расплавленный слой эмали (задерживается под слоем), то появляются дефекты в покрытии типа рыбьей чешуи , вскипания и уколов. Кроме того, в процессе обжига в защитном слое могут образоваться газовые пузырьки, нарушающие целостность эмали. При слишком высокой температуре об-, жига происходит выгорание эмали, а при быстром охлаждении стенок изделия растрескивание эмалевого слоя. [c.141]

Жесткость дифференциальных уравнений химической кинетики приводит к необходимости использования специальных методов интегрирования. Эти методы наряду с вычислением правой части дифференциальной задачи обычно используют матрицу Якоби, но в случае достаточно сложной химической реакции требуют от вычисления больших (если не сказать гигантских) затрат личного времени на получение элементов матрицы и составление подпрограммы ее вычисления. С другой стороны, правая часть и матрица Якоби имеют достаточно простую структуру относительно концентраций реагентов. Это определяет целесообразность создания генерирующей программы, которая использует в качестве входных данных описание кинетической схемы, близкое к естественному. В настоящее время существует много программ такого типа, но большинство из них являются труднодоступными . Кроме того, часть этих программ ориентирована на конкретные методы интегрирования, что является существенным недостатком. Широкий набор решаемых задач, требование к точности и времени [c.273]

Номенклатура, введенная Международным биохимическим союзом (1иВ), на первый взгляд кажется сложной и громоздкой, но зато она является однозначной. Главный ее принцип состоит в том, что ферменты называют и классифицируют в соответствии с типом катализируемой химической реакции и ее механизмом это существенно облегчает систематизацию данных, относящихся к различным аспектам метаболизма. Основные черты системы, введенной ЮВ, состоят в следующем. [c.63]

Объяснить полученную зависимость можно исходя из предположения, что реакция полимеризации метилметакрилата является сложной химической реакцией. Предположим, что данная реакция содержит хотя бы одну последовательную реакцию типа [c.58]

Процессы естественного обогащения и типы месторождений руд. Различия в плотностях земной коры (2,8 г/см ), мантии (4,9 г/см ) и ядра (10,9 г/см ) являются свидетельством физических и химических процессов разделения веществ, которые происходили при эволюции Земли из первичного гомогенного расплава. Исследование среднего химического состава земной коры показывает, что она существенно обогащена кремнием, алюминием и кислородом и обеднена железом, хромом, никелем по сравнению с полужидкой мантией и жидким же-лезо-никелевым ядром. В данной работе неуместно описывать процессы, приводящие к такой сегрегации Достаточно лишь указать, что были установлены многие сложные химические реакции, которые, по-видимому, протекают при охлаждении многокомпонентной системы в различных физических (давление, температура, гравитация) и химических условиях, включая наличие воды и (или) газов с различным парциальным давлением (Ог, СОг, Зг, Нг5, НгО и т. д.). Эти реакции и процессы также определяют место расположения, распределение, со- [c.108]

Следует подчеркнуть, что зависимость типа а характерна для простых реакций, другие типы температурной зависимости—для сложных реакций или реакций, на протекание которых влияет скорость физических процессов. Сильная зависимость скорости химических реакций от температуры была замечена уже давно и учитывалась соотношением г=аТ ", где т изменялось от 6 до 8. Позднее (в 1878 г.) Гуд предложил уравнение г=ае 1Т. В 1889 г. Аррениус дал рациональное объяснение (которое до сих пор является общепринятым) к уравнению скорости простого экспоненциального вида. Пытаясь объяснить влияние температуры на скорость инверсии тростникового сахара в присутствии кислот, он высказал предположение, что непрерывно образующаяся тауто-мерная форма сахара более чувствительна к воздействию кислот, чем нормальная форма. Таутомерная форма имеет определенную теплоту образования и находится в равновесии с нормальной формой. К этому равновесию Аррениус применил термодинамическое уравнение [c.31]

Каталитический риформинг - сложный химический процесс, включающий разнообразные реакции, позволяющие коренным образом преобразовать углеводородный состав бензиновых фракций. Основой процесса служат следующие основные типы реакций. [c.2]

Для сложных реакций влияние внешнедиффузионного торможения не сводится к простому выражению (3.31). Так, в случае обратимых химических реакций приповерхностные концентрации веществ будут близки к равновесным, наблюдаемая же скорость реакции определяется скоростью диффузии одного из реагентов. Для реакции типа А - - В С будем иметь [c.59]

Совокупность элементарных реакций, из которых складывается сложная химическая реакция, носит название механизма химической реакции. При изучении элементарных реакций под механизмом реакции также понимают вид и характер взаимодействия молекул и ионов, их взаи.мную ориентацию и энергию, тип переходного состояния (см. разд. 6.2.2). [c.187]

Настоящая работа (№ государственной регистрации 01.20.00 00161) направлена на решение фундаментальной проблемы протекания в твердых телах особого типа бимолекулярных химических реакций, не сопровождающихся массопереносом - реакций с участием квазичастиц, создаваемых внешними воздействиями. Новизна подхода заключается в изучении прежде всего особенностей химических механизмов деградации электронных возбуждений в ионно-молекулярных кристаллах. Автолокализация в ионных кристаллах, таких как ЩГК, процесс по сути физический, т.к. взаимодействие квазичастиц с решеточными фононами приводит, как правило, только к изменениям межъядерных расстояний. Аналогичный процесс в ионно-молекулярных кристаллах (ИМК) происходит при участии как решеточных, так и локальных, внутренних колебаний, что зачастую приводит к разрыву или перераспределению химических связей внутри сложных ионов с образованием различного рода новых частиц-изомеров, комплексов с переносом заряда, соединений с необычной степенью окисления. [c.97]

Жесткость дифференциальных уравнений химической кинетики приводит к необходимости использования специальных методов интегрирования. В этих методах наряду с вычислением правой части дифференциальной задачи обычно используют матрицу Якоби, что в случае достаточно сложной химической реакции требует от вычислителя больших (даже огромных) затрат времени на получение элементов этой матрицы и составление подпрограмм . ее вычисления. В то же время правая часть задачи и матрица Якоби имеют достаточно простую структуру относительно концентраций реагентов. Это определяет целесообразность создания генерирующей программы, которая использует в качестве входных данных описание кинетической схемы, близкое к естественному. В настоящее время существует много программ такого типа (см., например, [1—12]), но некоторые из них являются труднодоступными . Кроме того, часть этих программ ориентирована на конкретные методы интегрирования, что является их существенным недостатком. Широкий набор решаемых задач, требование к точности и времени вычисления решения предполагают использование различных методов, а также их комбинацию в процессе решения. В [12] приведены формулы, достаточно удобные для генерации подпрограмм вычисления правой части и матрицы Якоби дифференциальных уравнений химической кинетики в случаях изотермического и неизотермического реактора постоянного объема. В настоящее время на базе ИХКиГ СО АН СССР и Вычислительных центров СО АН СССР городов Новосибирска и Красноярска разработан комплекс программ, который позволяет автоматизировать процесс решения прямой кинетической задачи. Комплекс написан на языке ФОРТРАН IV и ориентирован на работу в операционных системах Рафос и К8Х-11М. [c.54]

Вопрос о применимости теоремы Тихонова при формировании квазиравновеспого приблпжепия кинетической модели сложной химической реакции, подчиняющейся закону действия масс, рассматривался в работах [5, 6]. Доказано, что теорема применима для широкого класса механизмов, все быстрые стадии которых обратимы. Но это не удалось в общем виде для случаев, когда среди быстрых стадий имеются необратимые. Одпако для многих конкретных механизмов такого типа применимость теоремы подтверждена. [c.141]

Развитие вычислительной техники привело к широкому использованию ЭВМ и в химии. Проблемы и задачи в области химических наук, которые можно решать с помошью компьютеров, можно разделить на две группы. К первой группе относятся задачи, решение которых связано с очень большим объемом вычислительной работы, которую обычными средствами выполнить невозможно. Программы для решения таких задач, как правило, сложны, а значительный объем вычислений требует применения больших ЭВМ. В этих случаях химик хотел бы использовать ЭВМ и программу как черный ящик ( bla k box ). К задачам такого типа относятся квантовохимические расчеты, обработка результатов рентгеноструктурного анализа, кинетическое описание сложных химических реакций, а также компьютерное планирование синтеза. [c.7]

Типы используемых химических реакций самые разнообразные. Органические кислоты этерификацией (взаимодействием со спиртами) превращают в сложные эфиры, обладающие более низкими температурами кипения, чем соответствующие кислоты. Микропримеси паров воды определяют при пропускании анализируемой смеси через реактор с литий-алюминийгидридом, реагирующим с водой с образованием водорода, который легко фиксируется катарометром. Если реактор заполнен карбидом кальция, вода образует ацетилен, наличие которого устанавливается с помощью пламенно-ионизационного детектора. Алифатические сульфиды можно гидрогенизировать на никеле Ренея до соответствующих углеводородов. [c.337]

По типу протекающих химических реакций различают окислительно-восстановительное (гомолитическое) и кислотно-основное (ге-теролитическое) взаимодействие реагирующих веществ. В классификации процессов учитывают также деление химических реакций на простые, сложные-параллельные и сложные-последовательные, слож-ные-сопряженные. [c.44]

Ясно, что истинный механизм таких превращений является достаточно сложным из-за наложения различных вторичных процессов, и изучение его, как и механизма любой сложной химической реакции, может оказаться весьма трудной задачей. В этом случае, однако, низкие температуры и обусловленное ими резкое уменьшение значения активационных множителей типа оказали большую услугу исследователям. Выяснилось, что при достаточно низких температурах облучения можно затормозить процесс на описанной выше первичной стадии, заморозив большинство вторичных реакций. Изучение структуры первичных радикалов К оптическими методами и особенно методом ЭПР позволило сделать вполне определенные заключения о механизме их образования. С другой стороны, понизив температуру облучения твердого метана до 4° К, американским исследователям Б. Смоллеру и М. Матезону удалось заморозить в решетке даже атом водорода и тем самым зарегистрировать первичный акт разрыва С—Н-связи в чистом виде. [c.336]

Различные типы саж характеризуются огромными поверхностями (канальная — 93, печная — 86, термическая высокодисперсная— 29 м 1г). Многие химические реакции, развивающиеся в процессе вулканизации, протекают на поверхности сажевоГ структуры. В адсорбционных пленках каучука на поверхности саж протекают сложные химические реакции [c.446]

Принцип кинетической независимости простых реакций - отдельные простые реакции, составляющие сложную реакцию, протекают независимо друг от друга, так что кинетические функции (т.е. зависимости скорости простой реакции от концентраций и температуры) не изменяются при протекании в данной системе других реакций. Принцип независимости стадий сложной реакции обоснован тогда, когда отдельные реакции, выраженные в виде стехиометрических уравнений, соответствуют элементарным актам химического превращения, т.е. стехиометрическая схема правильно отражает истинный механизм сложной реакции. Принцип независимости простых реакций применим для большинства типов сложных реакций (параллельных, последовательных, цепных). Для сложных реакций, в которых одни простые реакции существенно влияют на протекание других, например - сопряженных реакций, принцип независимости неприменим. Принцип независимости стадий сложной химической реакции соблюдается лишь в термически-равновесном газе, когда имеет место максвелл-бол ьцмановское распределение по всем степеням свободы реагентов. При резком воздействии на газ - в ударных волнах и гиперзвуковых потоках, электрических разрядах, при горении и взрывах, в газовых лазерах, при лазерном и ином мощном световом воздействии -возможно заметное нарушение термического равновесия. Это приводит к [c.164]

Под влиянием гидрометеорологических факторов солесодержа-ние в озерах меняется. Эти изменения возможны в течение года со сменой сезонов и в многолетнем периоде в связи с колебаниями климата и общей увлажненности бассейнов озер. Изменение соле-содержания влечет за собой ряд сложных химических реакций обмена и метаморфизацию солевого состава. Озера могут переходить из одного типа в другой. Так, хлоридное озеро может возникнуть из сульфатного, а последнее из карбонатного. Это связано с лучшей растворимостью хлористых солей по сравнению с сульфатными, а сульфатных по сравнению с карбонатными и более ранним выпадением последних в осадок. [c.379]

Книга Массопередача с химической реакцией написана известным в этой области исследователем Дж. Астарита и посвящена одной из сложнейших областей химической технологии. Необходимость выделения в относительно самостоятельную область процессов массопереноса в присутствии химических реакций давно назрела, поэтому появление монографии Дж. Астарита должно, безусловно, способствовать привлечению внимания исследователей к процессам такого типа. [c.5]

Совмещенные реакционно-ректификационные процессы очень сложны, и строгий расчет их пока не создан. Однако имеются расчеты для некоторых упрощенных случаев [47—50], Так, Марек [51] предложил общий метод расчета ректификации при наличии химической реакции, взяв за основу итерационный расчет ректификации по Сорелю и Мак-Кэбу и Тиле. При этом наличие химической реакции в жидкой фазе учитывается введением в уравнения материального и теплового балансов дополнительных членов, соответствующих изменению количества вещества и тепла за счет реакции. Общность метода состоит в том, что он не ограничен числом компонентов, типом реакции и т, д, В общем случае, для расчета необходимы исходные данные в полном объеме (для концентрационного симплекса я-ко.мпонентной смеси в целом) о скорости реакции, тепловом эффекте, фазовом равновесии жидкость — пар, Мареком учтены возможные упрощения метода, связанные с рациональными допущениями, которые встречаются при обычном расчете ректификации, В итерациях, наряду с предположением определенных концентрации, предполагается также общее прореагировавшее количество вещества и учитывается в связи с этим задержка жидкости на каж- [c.208]

В многоядерных комплексах молекулы воды и ОН-группы могут замещгться на имеющиеся в растворе анионы. Все это объясняет причигу сложного состава соединений, образующихся при химических реакциях в водных растворах. Так, при взаимодействии оксидов или гидроксидов с кислотами образуются не средние соли, а соответствующие оксо- и гидроксопроизводиые, например типа ЭОХ (где X =С1-, Вг-, 1-, N0 , У 2 50Г) [c.535]

Понятие скорость образования реагента в химической реакции , применяемое для характеристики простейших реакций типа А > Р, сгановится менее удобным при анализе более сложных многостадий- [c.72]

Из (3.47) следует, что в ходе сложного химического процесса соотношения, аналогичные (3.47), между текупщми и начальными значениями концентраций не меняются, т. е. зависимости подобного типа являются инвариантами химической реакции. [c.147]