Зависимость концентрации и скорости реакции от времени

Константа /гц, имеет размерность [время концентрация ]. В соответствии с уравнением (17.23) линейная зависимость для реакций третьего порядка наблюдается в координатах l/ —/ (рис. 17.4). Тангенс угла наклона прямой к оси абсцисс равен константе скорости реакции. Период полупревращения для реакций третьего порядка [c.267]

Коэффициент пропорциональности ki называется константой скорости прямой реакции, а выражения в квадратных скобках [Nj] и [О 2] означают молярные концентрации в молях на литр. Константа скорости, которую мы будем подробнее обсуждать в гл. 22, обычно изменяется с температурой. Большинство реакций ускоряется при повышении температуры, т. е. kj становится больше при повышенных температурах. Однако ki не зависит от концентраций присутствующих газов-кислорода и азота. Вся концентрационная зависимость скорости прямой реакции К определяется только сомножителями [N2] и [Ог]. Если эта реакция начнет быстро протекать в закрытом сосуде с большими исходными концентрациями обоих газов, то по мере расходования Nj и О2 прямая реакция постепенно замедляется. Скорость реакции снижается, потому что по мере уменьшения числа молекул N2 и О2 в сосуде частота столкновений между ними все время уменьшается. [c.170]

Величина % = Мк называется характеристическим временем реакции, и ее физический смысл состоит в том, что она показывает, за какое время i = т концентрация исходного вещества уменьшилась в е раз. Размерность коэффициента скорости реакции зависит от ее порядка и в общем случае устанавливается из уравнения (1.9), из которого, в частности, видно, что для реакции первого порядка это i- , второго — - t , третьего — с-Ч . Отсюда следует, что коэффициент скорости реакции первого порядка не зависит от концентрации вещества, т. е. скорость распада не зависит от начальной концентрации компонента. Иными словами, в реакциях, описываемых уравнениями типа (1.11), вне зависимости от того, какое количество вещества имелось сначала, через некоторое (любое) время т всегда прореагирует одна и та же строго определенная относительная доля вещества ai = i/ . Здесь возникает целая группа задач по определению любой из четырех неизвестных величин уравнения (1.11), если известны три другие. Например, можно ввести характеристическое время полураспада Tj/a, в течение которого распадается половина исходного вещества, и, выразив текущую концентрацию через начальную с = (1/2)с , получить простое соотношение [c.17]

Хорошо известно, что органические соединения, особенно неполярные, могут абсорбироваться на поверхности или внутри мицелл. Это приводит к увеличению их растворимости в водных растворах и часто к изменению химической активности. В то же время именно мицеллы, а не индивидуальные молекулы ответственны за изменение скорости органических реакций в водных растворах, содержащих ПАБ. Следовательно, удачный выбор поверхностно-активного вещества может способствовать увеличению скорости в 5—1000 раз по сравнению со скоростью реакции, протекающей в его отсутствие. В зависимости от типа мицелл создается повышенная концентрация ионов Н+ или 0Н в слое Штерна, что и обусловливает увеличение скорости реакции. Другие основные или нуклеофильные группы в мицелле также должны оказывать каталитическое действие. Гораздо более слабые взаимодействия между мицеллой и противоионами существуют в более широком слое Гуи — Чепмена, ширина которого (от поверхности мицеллы) составляет несколько сотен ангстрем в этом слое содержание ионов меняется плавно( плавный градиент ионов). [c.284]

Если учитывать выгорание (т. е. расходование исходных веществ), то нужно решать совместно систему уравнений (VI,40) и (VI,41), учитывая зависимость от температуры и концентраций. Скорость реакции вначале возрастает вследствие разогрева, затем падает в силу выгорания. В конце концов теплоотвод пересилит тепловыделение и температура начнет падать. Для процессов горения характерно то, что рост скорости реакции вследствие разогрева происходит гораздо быстрее, чем падение ее вследствие выгорания. Тогда максимальная температура близка к теоретической и достигается за время, за которое лишь малая доля исходных веществ успеет выгореть. Это время называется периодом индукции теплового взрыва. О горении имеет смысл говорить тог- [c.300]

Кинетическое уравнение характеризует зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ и температуры. Выбор формы этого уравнения может быть продиктован или теоретическими соображениями, исходя из некоторой модели, или же кинетическое уравнение является эмпирическим описанием экспериментальных данных. Во всех случаях значение констант уравнения можно определить только опытным путем. Предсказать их теоретически в настоящее время невозможно. [c.58]

Очевидно, что на основе рассмотренного выше механизма нельзя ожидать простой зависимости между скоростью реакции и скоростью инициирования (или концентрацией инициатора), хотя в отдельных случаях скорость, измеренная в данное время или при данной глубине полимеризации, может быть пропорциональной корню квадратному из концентрации инициатора. Влияние окклюзии всегда проявляется в увеличении показателя степени при концентрации инициатора в уравнении для скорости полимеризации это можно качественно аргументировать следующим образом. Скорость реакции на любой стадии процесса определяется числом и размером имеющихся полимерных частиц и повышается с увеличением обеих величин. Чем больше концентрация инициатора, тем выше скорость образования полимера и, следовательно, возрастание скорости больше, чем это следует из прямой пропорциональности между скоростью и корнем квадратным из концентрации инициатора. Показатель степени при концентрации инициатора по этой причине должен быть больше /г- Более того, сильную окклюзию можно рассматривать как реакцию обрыва, протекающую по первому порядку, а это приводит к увеличению показателя степени при концентрации инициатора. Из этих эффектов в случае акрилонитрила должен преобладать первый, так как только незначительная часть от общего количества радикалов, генерированных при 25°, полностью застревает в полимере [25], [c.139]

Вообще говоря, энзимология с запозданием обратилась к исследованиям атипического поведения ферментов, участвующих в регуляции метаболизма. Энзимологи охотно работали с линейными системами, т. е. с системами, у которых графики линеаризованных функциональных зависимостей имеют вид прямых, и с неохотой брались за исследование систем, характеризующихся более сложным поведением. Однако в настоящее время обнаружено много ферментов, у которых зависимость начальной скорости реакции от концентрации субстрата описывается не гиперболой, а сигмоидной кривой, и мы, несомненно, обязаны рассмотреть теоретические основы этого явления. Помимо того, учитывая огромное биохимическое значение регуляторных систем, мы должны также хотя бы кратко рассмотреть механизмы регуляции, и особенно саморегуляции, в системах простейшего типа, в которых участвует бол е [c.229]

Таким образом, для того чтобы прошла реакция, требуется конечное время, а скорость реакции увеличивается с температурой. Общая скорость разложения и абсорбции находится в зависимости от типа и концентрации соединений серы, объемной скорости газа и температуры реакции. В идеальных условиях сера должна была бы абсорбироваться каждой отдельной частью слоя до тех пор, пока он полностью не насытится сульфидной серой, при этом абсорбционный фронт поглощенной серы должен быть достаточно четким. [c.68]

X—время соприкосновения газовой смеси с катализатором. Условиям зажигания соответствует вполне определенная скорость реакции. Увеличение скорости реакции благодаря изменению концентраций реагирующих веществ вызывает поэтому понижение температуры зажигания до значения, при котором константа скорости реакции уменьшается во столько же раз, во сколько раз увеличивается скорость реакции за счет изменения состава реакционной смеси. Зная, что зависимость константы скорости реакции от температуры подчиняется уравнению Аррениуса [c.160]

В большом числе работ отмечается наличие прямой зависимости между скоростью реакции и концентрацией накопившейся гидроперекиси [55, 75—77]. При добавках перекиси бензоила с самого начала реакции наблюдается пропорциональность скорости реакции корню квадратному из концентрации перекиси бензоила. В то же время зависимость скорости окис- [c.621]

Отсчет времени начинают сразу же после того, как добавлен персульфат. Пробирки сильно встряхивают для смешивания реагентов и замечают время появления синего окрашивания. Общий объем реагирующей смеси одинаков во всех пробирках, а потому начальные концентрации ионов персульфата пропорциональны объему добавленного раствора. Появление синего окрашивания свидетельствует о том, что реакция прошла на одинаковую глубину во всех пробирках. Используйте полученные данные, чтобы найти зависимость между скоростью реакции и концентрацией ионов персульфата. [c.29]

Измеряемым параметром является концентрация вещества или продуктов его гидролиза. Переменными параметрами являются а) время реакции — для определения скорости реакции и константы скорости при фиксированной температуре, б) температура реакции — для того, чтобы определить температурную зависимость константы скорости реакции. Все остальные параметры являются фиксированными. [c.49]

Реакции такого типа протекают на поверхности твердого катализатора при гетерогенном газовом катализе. Пусть концентрация г-го компонента на поверхности катализатора во время реакции равна Спов (индекс г при с опускается). При переносе компонента возникает разность концентраций — Спов ( г — концентрация в свободном газовом пространстве), связанная со скоростью реакции следующей зависимостью [c.213]

Для заданной входной концентрации ,-i это уравнение является линейным соотношением между концентрацией на выходе и скоростью. Прямая пересекает ось абсцисс в точке -i и имеет тангенс угла наклона 1/тг. Кроме того, значения u и С должны соответствовать также уравнению скорости процесса u = k i [или в общем виде ui = kf( )]. Таким образом, пересечение прямой, построенной по уравнению (V.32), с кривой зависимости скорости от концентрации дает значение С, (рис. 12). После определения i расчет повторяют, чтобы найти +i в следующей ступени. При одинаковом времени пребывания реагентов в реакторе полного смешения (одинаковом объеме реакторов в каскаде) прямые, определяемые уравнением (V. 32), будут параллель ными. Если задано число реакторов и конечная степень превращения, то время пребывания в реакторе находят путем подбора. Этот метод применим только в том случае, когда скорость реакции можно выразить как функцию одной переменной (щ — = ki( i)). [c.94]

Хотя природа поверхности оказывает несомненное влияние на продолжительность периода Tj и, вероятно, периода г. , она не имеет, согласно данным Дэя и Пиза [9], большого влияния на границы давление—температура областей холоднопламенного и высокотемпературного воспламенений. Эти исследователи, изучая систему пронан—кислород, получили картину, подобную изображенной на рис. 2 в пирексовых сосудах, обработанных азотной или фтористоводородной кислотами или покрытых КС1. В последнем случае наблюдалось значительное удлинение индукционного периода, особенно при низких температурах. Анализ продуктов, полученных в серии опытов с применением аналогичной обработки, показал наличие перекисей во всех сосудах, кроме покрытых КС1. На основании этих фактов Дэй и Пиз высказали сомнение относительно роли перекисей в механизме образования холодного пламени, и одновременно, подняли вопрос о влиянии ацетальдегида в связи с тем, что, согласно более раннему исследованию Пиза [34], покрытие стенок сосуда слоем K I обусловливает значительно более низкую концентрацию ацетальдегида, чем в сосудах без такого покрытия. По нашему мнению, так как реакция не обнаруживает тенденции к достижению стационарного состояния, обрыв цепей на поверхности сосуда мон ет лишь замедлить скорость реакции, но не способен полностью предотвратить достижение критических концентраций альдегидов и перекисей, вызывающих образование холодйого пламени. Эти критические концентрации зависят главным образом от давления и температуры и достигаются спустя более или менее длительное время в зависимости от природы поверхности. То обстоятельство, что в непрерывной системе не обнаружены перекиси в покрытой КС1 трубке, не свидетельствует против их кратковременного существования аналогичным образом при гетерогенном каталитическом окислении ацетальдегида на покрытой КС1 поверхности не требуется достин ения критической концентрации для течения самоускоряющейся реакции. [c.259]

Здесь % = г/и — условное время контакта при прохождении газовой смеси пути г Нд — высота насыпного слоя катализатора К (с ) — константа скорости реакции. Интегрирование дает неявную зависимость выходной концентрации целевого продукта Свых от полного времени контакта То или от высоты слоя Яц и скорости потока и. Мы не касаемся здесь вопроса, в какой области протекает изученная реакция, — внешнедиффузионной, внутреннедиффузионной, кинетической — и предполагаем, что зависи-274 [c.274]

В работе [1] изучалось влияние вынужденных колебаний концентраций на входе в реактор, где протекал процесс окисления диоксида серы на ванадиевом катализаторе. В процессе опытов циклически изменяли соотношение реагентов ЗОг/Ог вокруг средней величины, равной 0,6. Минимальное отношение концентраций ЗОгЛЗг равнялось 0,2, а максимальное — 1. Была получена экстремальная зависимость средней за период с скорости реакции от величины периода, причем максимум приходился на = 4—5 ч и величину отношения ЗОг/Ог = 0,3—0,4. Температура смеси на входе в реактор составляла 405°С. Опыты проводились при малых степенях превращения и вдали от равновесных режимов. Оценки скорости процессов, протекающих в этой системе, показали, что характерные времена протекания переходных режимов в каталитическом цикле значительно меньше длительности периодов, при которых наблюдалось заметное увеличение скорости химического превращения. Объяснение этого факта, по-видимому, надо искать в том, что, как уже обсуждалось в гл. 1, в области низких температур значительная часть ванадия находится в неактивной четырехвалентной форме, Характерные времена переходных режимов изменения концентрации связанные с кристаллизацией и ра- [c.31]

Относительную величину скорости в данном случае можно охарактеризовать через 1/время выпадения осадка (чем быстрее появляется осадок, чем меньше времени проходит до его образования, тем больше скорость реакции, и наоборот). Тогда зависимость скорости реакции от концентрации раствора сульфида натрия для случаев, когда концентрация иода сохраняется постоянной (по данным [c.196]

Видно, что функция (5.119) существенно отличается от зависимости концентрации продукта от времени для механизма Михаэлиса [см. уравнение (5.107)] фис. 57). В случае механизма Михаэлиса скорость реакции ( [Р]/Л) растет со временем, в то время как в случае механизма Анри скорость реакции падает во времени, пока не достигнет уровня, соответствующего стационарной скорости, которая описывается уравнениями (5.113) и (5.114). Период времени, отсекаемый асимптотической прямой 2 (ее тангенс угла наклона равен стационарной скорости процесса), лежит в области отрицательных значений [c.190]

Для одного из растворов, при концентрации которого реакция протекает не слишком быстро, изучите влияние температуры на скорость. Определите время прохождения реакции при повышении температуры на 5—10° в интервале от комнатной до 50—60° С. Данные представьте графически. Найдите форму зависимости, дающей на графике прямую. [c.309]

Кинетический метод, основанный на использовании уравнения (9.70), когда наблюдается линейная зависимость между концентрацией индикаторного вещества и временем, назьшают дифференциальным вариантом. Если концентрация хотя бы одного из реагирующих веществ за время наблюдения за скоростью реакции заметно меняется (более чем на 10%), то между концентрацией индикаторного вещества и временем существует более сложная (например, логарифмическая, обратная и т. д.) зависимость. Такой вариант назьшают интегральным. Так как для расчета неизвестной концентрации ощ)едепяемого соединения удобно использовать прямолинейные участки кинетических кривых, то в случае интегрального варианта часто строят зависимости концентрация индикаторного вещества — время в полулогарифмических, обратных или других координатах. Характер кинетических кривых, а следовательно, и использование дифференциального или интегрального вариантов кинетических методов анализа определяется типом индикаторной реакции, ее механизмом. [c.103]

Сера реагирует с каучуком по време1нк5му закону пулевого порядка для широкого интервала ее концентраций, в то время как зависимость скорости от кон-це)1трации указывает на порядок реакции в пределах 0,8—1,0. Зависимость котгстант скоростей реакции от темп-ры дает порядок реакции 0,6 [c.264]

Дальнейшее развитие теория стационарной кинетики получила в недавнее время в работах Клеланда [4],. который систематизировал многочисленные механизмы ферментативных реакций, вывел уравнения для зависимости стационарной скорости реакции от концентраций реагирующих веществ и значений кинетических параметров. Исследование механизма двухсубстратных реакций кинетическим методом дано в работе Фромма [5]. Громоздкость расчетов кинетических параметров для сложных реакций и необходимость статистического их анализа привели к необходимости использования в ферментативной кинетике счетно-решающих машин. Первые опыты составления программ для этих машин и решения некоторых [c.76]

В последние годы все чаще обнаруживаются ферментативные реакции, не подчиняющиеся так называемой кинетике Михаэлиса (простой гиперболической зависимости начальной скорости реакции от концентрации субстрата). Кинетика таких, реакций представляет большой интерес, поскольку она может быть связана с механизмом саморегуляции на уровне индивидуального фермента. В книге Уэстли эти актуальные допросы рассмотрены, по нашему мнению, несколько поверхностно и не вполне отражают современное состояние теории, развивающейся особенно интенсивно в последние 2 — 3 года. По этим причинам мы сочли целесообразным снабдить гл. XV, посвященную регуляции активности ферментов, небольшими подстрочными примечаниями и ссылками на работы, вышедшие в последнее время. В список лит - [c.6]

В кинетической области, когда скорость взаимодействия углерода с газами полностью определяется реакционной способностью, процесс описывается теорией Тодеса [313]. При небольших процентах газификации углерода справедливы также приближения, использованные в работах Зельдовича [232], Хитрина [207], Уокера [254] и др. При 1300—2700° К диффузия уже существенно влияет на скорость взаимодействия углерода с кислородом, двуокисью углерода и парами воды. Учет диффузии приводит к тому, что закономерности процесса, присущие при низких температурах всему образцу, проявляются теперь в некотором эффективном слое, в котором происходит реакция. Поэтому в этом слое удельная поверхность возрастает, а затем начинает уменьшаться. В зависимости от скорости реакции (температура, концентрация, реагент и время протекания процесса) на поверхности образца устанавливается определенное э( ективное значение 5/, которое при больших температурах падает практически до нуля. В связи с этим многие исследователи, изучавшие реакции углерода с газами, определили, что скорость реакции проходит через максимум и минимум. Причем наличие максимума и минимума не является обязательным. В этом можно убедиться по опытам Головиной и Хаустовича для реакции С + НзО и С + Оз, а также по опытным данным Хитрина при взаимодействии антрацита с кислородом. Во всех этих опытах выявлено только торможение скорости реакции. При температурах, когда действующее значение 5/ близко к нулю, в опытах наблюдается экспоненциальное возрастание скорости реакции от температуры, предвиденное Зельдовичем и Хитриным. [c.180]

Таким образом, зависимость кинетики реакции от концентрации Н - ионов сложная и потребует дополнительных исследований. Грубо говоря в исследованном интервале действие Н+-ионов сказывается только при малых плотностях тока (где при увеличении концентрации скорость реакции заметно растет), в то время как нри плотностях тока 10 —10 а1см изменение концентрации Н+-ионов сравнительно мало влияет на скорость реакции (при постоянном 9). [c.221]

Вариант III соответствует резкому переходу от Illa к III6 и от 1Пв к 1Пг. Вариант I был впервые рассмотрен ван де Вуссе. Он отметил наличие резкого перехода, обусловленного тем, что поскольку bi > О, задача сводится к быстрой реакции, так как скорость реакции при этом не зависит от Ь. Через некоторое время концентрация o на границе раздела снижается до нуля и реакция на поверхности прекращается. Время исчерпывания — величина которая требуется для уменьшения до нуля значения Ь на границе раздела. Эта величина может быть рассчитана из уравнений пенетрационной теории. Ван де Вуссе получает график зависимости времени исчерпывания от отношения Ьд/с для двух экстремальных случаев, когда и когда q = Q (ван де Вуссе положил 7=1, но не сделал ограничения для значения Со). [c.77]

Начальные условия (концентрации) даны для каждого компонента. Независимая переменная т — величина, обратная общей массовой скорости подачи жидкого сырья — массе сырья, поданного в час на единицу массы катализатора, загруженного в реактор. Такая форма дифференциальных уравнений использовалась при разработке модели и при моделироваийи. Это было сделано потому, что профили концентраций удобно представлять в той же форме, в какой представлены исходные данные. Тепловой баланс на данном этапе не требовался, потому что реакцию проводили в изотермическом режиме для каждой серии опытов. Уравнения (5) — (8) решали на аналоговой вычислительной машине ЕА-680. Параметры устанавливали и определяли для каждой группы зависимостей концентрация — время . Полученные зависимости должны были характеризовать скорость реакции, энергию активации, химическое равновесие и влияние на него температуры. [c.288]

При возрастании температуры равновесие сдвйгаетсй в сторону исходных веществ, и скорость реакции падает за счет уменьшения концентрации молекул NO I2. Качественно этот же результат получается и при рассмотрении зависимости числа тронных столкновений от температуры с ростом температуры возрастает скорость сталкивающихся молекул озав и уменьшается время жизни сталкивающейся пары тав. Таким образом, число тройных столкновений должно несколько уменьшаться с температурой. Однако теоретические расчеты не совпадают с опытными данными. [c.177]

Более того, скорости реакций в присутствии СРз80зН увеличились в несколько раз по сравнению со скоростями в присутствии фтористоводородной кислоты без добавок. Увеличение выхода алкилата под действием СРэЗОзН частично обусловлено повышением степени конверсии олефина. В расширенных экспериментах меняли время контакта при разных температурах и концентрациях добавки. Из рис. 2 ясна зависимость выхода алкилата от времени контакта. Относительные скорости реакций определяли, сравнивая время контакта, необходимое для получения алкилата с выходом 195% (масс.). Из рисунка видно, что добавка СРзЗОзН увеличивает скорость даже больше, чем нужно, чтобы компенсировать ее снижение из-за уменьшения температуры с 38 до 4°С. [c.69]

Это соотношение может быть использовано для определения скорости реакции без дифференцирования экспериментальных зависимостей, точность которого, как правило, невелика. Ниже будет показано (см. гл. IV, 3), что в реакторе идеального смешения при постоянном и через некоторое время устанавливается так называемый стационарный режим, при котором концентрация с становится практически постоянной, т. е. с1с1(И = 0. В этом случае [c.40]

Собственно кинетические методы. Определяют 1сон-центрацию окислителя илн восстановителя, который медленно реаги1)ует с соответствующим веществом в растворе. Определение основано на измерении скорости реакции. Смешивают испытуемый раствор с рабочим, взятым в значительном избытке. Через определенные промежутки времени определяют количество продукта реакции илп количество прореагировавшего рабочего раствора. Составляют график, иа оси абсцисс которого откладывают время, а на оси ординат результат определения. По углу наклона кривой можно рассчитать концентрацию определяемого компонента. Зависимость эффекта реакции от концентрации определяемого компонента устанавливают экспериментально с помощью его растворов известной концентрации. [c.373]