Глава V. Гомогенные газовые реакции

Скорость химической реакции зависит от концентрации реагирующих веществ и наличия или отсутствия катализаторов — ускорителей реакции. В связи с этим реакции подразделяются на каталитические и некаталитические. Наконец, реакции могут идти как только с участием валентно-насыщенных молекул или ионов — так называемые неценные реакции, — так и с участием свободных радикалов или атомов. В последнем случае реакции идут по цепному механизму и относятся к классу цепных реакций. В зависимости от условий протекания реакции механизм кинетических процессов меняется. Поэтому для различных условий течения реакции характерны специфически отличные кинетические законы. Это приводит к необходимости разделения кинетики на разделы кинетика некаталитических и каталитических реакций. Каждая из этих глав может быть в свою очередь разделена на кинетику нецепных реакций и кинетику цепных-реакций. Нецепные и цепные реакции могут быть как гомогенными, так и гетерогенными. Кинетика гомогенных реакций объединяет кинетику газовых реакций и кинетику реакций в растворах. Специфика гетерогенных реакций зависит как от фазового состояния системы, так и от того, в какой области (кинетической, диффузионной или переходной) протекает реакция. [c.6]

Ниже излагается молекулярно-кинетическая теория гомогенных газовых реакций, термодинамический анализ которых был дан в предыдущей главе. На основании имеющихся спектроскопических и кинетических данных обсуждается механизм горения водорода и окиси углерода. Реакция водяного газа в. кинетическом смысле является гетерогенной и поэтому будет рассмотрена позднее (в гл. IV). [c.47]

Закономерности кинетики реакций в жидкостях имеют ряд особенностей, отличающих их от более простых законов кинетики газовых реакций. В данной главе будут рассмотрены общие принципы кинетики химических реакций в жидкостях для относительно простого случая гомогенных химических реакций и вытекающие из них следствия, полезные для феноменологического описания процессов химического превращения в жидкостных реакторах. Более детальное изложение кинетики гомогенных химических реакций в жидкой фазе дано в монографиях [1] и [2]. [c.27]

Результаты исследования кинетики некоторых гомогенных газовых реакций будут рассмотрены в главе VII. [c.143]

Закончив описание механизма электронного обмена между катализатором и реагирующими газовыми молекулами, покажем в последующих главах, как должны влиять на скорость реакции свободные электроны и объемный заряд. Электронный обмен между катализатором и различными видами молекул протекает по механизму, отличному от гомогенных газовых реакций, и скорость реакции в первом случае может быть больше. [c.264]

Различают гомогенные и гетерогенные каталитические реакции. Все известные гомогенные реакции протекают в газовой или в жидкой фазе существование гомогенных реакций, проходящих в твердой фазе, подвергается сомнению. Твердые катализаторы находят широкое применение для реакций, протекающих в газовой фазе это—наиболее важные гетерогенные каталитические реакции, которые более подробно рассматриваются в последующих главах (где приведены также общие характеристики катализа и катализаторов). [c.80]

Различные каталитические реакции принято разделять на реакции гомогенного катализа и реакции гетерогенного катализа. К первым относятся такие, в которых катализатор находится в однородной газовой или жидкой смеси с реагирующими веществами в гетерогенном же катализе катализатор находится в виде самостоятельной фазы и взаимодействие протекает на поверхности его. В этой главе мы рассмотрим только гомогенные каталитические реакции, обращаясь сначала к реакциям в газах. [c.668]

Химическая термодинамика позволяет определить направление самопроизвольного химического процесса и то конечное состояние, в которое придет система в результате этого процесса — состояние химического равновесия. В то же время химическая термодинамика не дает ответа на вопрос, с какой скоростью будет проходить этот процесс. Скорость процесса определяется тем, по какому пути будет проходить этот процесс. Путь этот, как правило, является сложным и может, быть представлен в виде нескольких простых реакций. Отдельные простые реакции, из которых складывается сложный химический процесс, называют элементарными химическими реакциями. В этой главе будут рассматриваться элементарные химические реакции гомогенных химических процессов, т. е. процессов в газовой фазе и растворе, теория которых наиболее разработана. [c.265]

Проблемы гомогенного катализа (газового и жидкофазного) разобраны в пятой главе. В ней рассматриваются общие особенности реакций в растворах. [c.3]

Способы увеличения скорости процесса зависят от Г0. 0, в каком агрегатном состоянии (газообразном, жидком или твердом) находятся реагирующие вещества. Один из способов увеличения скорости процесса — повышение концентрации реагирующих веществ, т. е. обогашение твердых исходных материалов, концентрирование газовых и жидких смесей. Способы обогащения (концентрирования сырья) и удаления из него примесей рассмотрены в главе 2. Повышение концентрации реагирующих веществ сильно влияет на скорость течения технологического процесса. Для однородных (гомогенных) процессов по закону действия масс скорость химической реакции прямо пропорциональна молярной концентрации реагирующих веществ. [c.34]

В работах, представленных в данной главе, описаны процессы гомогенные и гетерогенные, низко- и высокотемпературные, каталитические и некаталитические, с протеканием основной реакции в газовой или жидкой фазе и на поверхности твердых тел. При выполнении задач представляется возможность сравнить работу основных типов реакторов — периодического и непрерывного действия в режимах смешения, вытеснения и диффузионном при работе одиночного реактора и каскада реакторов. [c.212]

В главе I нами отмечено, что для гомогенных конденсированных взрывчатых веществ и даже гомогенных газовых систем горение может протекать в несколько пространственно разделенных стадий. Это связано с особенностями кинетики химических реакций в таких пламенах (превращение совершается ступенчато). Отметим, что такая химическая дшогостадийность , [c.111]

В этой главе мы попытаемся выявить различие между истинно мономолекулярными реакциями растворенных веществ и нсевдо-мономолекулярными реакциями, в которых принимают участие растворенное вещество и растворитель. Гидролиз и другие типы сольволиза относятся именно к последней категории процессов. Эти реакции мы рассмотрим подробно в следующей главе, где будет показано, что это различие выражено не всегда отчетливо. Вначале мы дадим краткий очерк кинетики некоторых реакций, которые были изучены и в гомогенной газовой фазе, и в растворе. [c.276]

Однако химические реакции, скорость которых выражается такой простой зависимостью через концентрации, очень редки. В главах VIII и IX будет показано, что эти реакции (так называемые простые, или одностадийные, реакции) являются скорее исключением, чем правилом. Поэтому кинетический вывод закона действуюищх масс некорректен. Покажем, что уравнение (III.1.7) позволяет непосредственно и строго доказать справедливость этого закона. Для доказательства сначала ограничимся случаем, когда все реагирующие вещества, записанные и слева, и справа в уравнении реакции, являются в условиях реакции идеальными газами. Такие реакции называются идеально газовыми гомогенными реакциями. Напишем снова уравнение реакции. При этом, чтобы подчеркнуть, что система находится в равновесии, будем вместо знака равенства пользоваться символом Если же в системе самопроизвольно протекает реакция, например слева направо, то следует пользоваться символом Итак, [c.88]

Каталитические реакции, применяемые в большом масштабе в качестве промышленных процессов, являются в большинстве случаев гетерогенными. Хотя каталитические реакции этого типа уже рассматривались в предыдущих главах, тем не менее здесь будут изложены некоторые специфические случаи гетерогенных каталитических реакций, чтобы показать различия между гетерогенной и гомогенной системами. Для объясне-нения ускоряющего действия катализаторов в гетерогенных системах были предложены различные механизмы, именно 1) катализатор периодически окисляется и восстанавливается [514] 2) электроны, излучаемые из катализатора, ионизируют газы (реагируюыще компоненты), делая их способными реагировать [264], 3) реагирующие компоненты адсорбируются на катализаторе, причем более быстрое превращение происходит благодаря увеличению концентрации на поверхности [154, 177, 178, 470] или созданию условий повышения скорости реакции, и 4) изменяется молекулярное состояние реагирующих компонентов (образование атомов) [55, 514]. Наиболее вероятной причиной ускорения реакции считалась адсорбция газов на катализаторе. В гетерогенном газовом катализе, например, при окислении двуокиси серы в серную кислоту с применением различных катализаторов — платины или ванадиевой и мышьяковой кислот, экспериментально измеряемая скорость реакции — это скорость, с которой сернистый ангидрид диффундирует через слой адсорбированной трехокиси серы, в то время как газы, достигая поверхности катализатора, реагируют почти мгновенно. В противоположность этой группе гетерогенных каталитических реакций имеется другая группа, в которой реагирующие вещества образуют с очень большой скоростью адсорбционный слой на катализаторе, в котором происходит химическая реакция с небольшой скоростью. [c.176]

Цель настоящей главы — обзор данных, касаюпщхся гемолитических реакций отщепления с образованием олефинов из 1) углеводородов, 2) хлоридов, бромидов и иодидов, 3) эфиров и виниловых эфиров, 4) ксантогенатов, 5) спиртов и аминов, 6) эфиров хлормуравьиной кислоты. Последующий небольшой раздел касается катализа реакций отщепления (как гомогенных, так и гетерогенных) и их равновесия. В конце обсуждаются различные теории реакций отщепления в газовой фазе. [c.132]

Чтобы разобраться в вопросе о скоростях реакций, химики стараются lio возможности упростить проблему. Удалось хорошо изучить ход гомогенных реакций (в газовой фазе или в жидком растворе), идущих нри постоянной температуре. При этом опыты производили в реакционном сосуде, установленном в термостате, обеспечивающем постоянную температуру.. Количествонная теория скоростей реакций, излагаемая ниже, представляет особый интерес ввиду ее связи с теорией химического равновесия, рассма-гриваемой в следующей главе. [c.324]