Понятие о скорости химического процесса

Использование понятия химической переменной позволяет рассматривать химические процессы, описываемые только одним стехиометрическим уравнением. Для процессов, описываемых несколькими стехиометрическими уравнениями, понятие скорости химического процесса в целом ввести нельзя. Однако можно по аналогии с (П. 10) ввести понятие скорости реакции по определенному компоненту У, в виде [c.170]

Для процессов, описываемых несколькими стехиометрическими уравнениями, понятие скорости химического процесса в целом ввести нельзя. Однако можно, по аналогии с (11.10), ввести понятие скорости реакции по определенному компоненту Yi в виде [c.194]

Для строгого определения понятия скорости химической реакции полезно ввести понятие о гомофазных и гетерофазных процессах. [c.38]

Первая часть посвящена термодинамике, вторая—статистической механике, третья — учению о скоростях химических процессов, непосредственно опирающемуся на статистическую механику. В четвертой части освещены основы и физико-химические применения учения о строении атома и молекулы. Однако уже в первой части при изложении физического смысла основных понятий и законов используются молекулярные представления. [c.9]

Понятие скорости химической реакции для гетерогенно-каталитических процессов имеет другой смысл, чем для некаталитических и гомогенно-каталитических реакций. Для них эта скорость определяется как количество вещества, реагирующего в единицу времени на поверхности катализатора, площадью 5, т. е. [c.206]

Горению веществ в кислороде воздуха всегда предшествует медленный процесс окисления В зависимости от свойств горючих веществ начало окисления их возникает при различной температуре. Те вещества, окисление которых наступает при низкой температуре, представляют большую опасность, так как при некоторых условиях процесс медленного окисления может перейти в горение. Вещества с такими свойствами обычно относятся к группе самовозгорающихся веществ. Возникновение процесса медленного окисления и переход его в горение связаны с понятием скорости химической реакции. [c.61]

В 20.1.3 введено понятие кинетического уравнения, то есть уравнения, описывающего зависимость скорости химического процесса от концентрации компонентов реакционной смеси. Для подавляющего большинства химических процессов скорость реакции может быть представлена в виде произведения концентрации реагентов в соответствующих степенях, называемых порядком реакции по соответствующему веществу. [c.56]

Книга состоит из девяти глав. В первой главе даются основные понятия химической кинетики (скорость реакции, кинетическое уравнение и т. д.) и важнейшие ее законы — закон действующих масс и уравнение Аррениуса рассматриваются принципы методов экспериментального определения скорости химических процессов. [c.3]

В книге, написанной простым и ясным языком, на уровне, доступном студентам средних и старших курсов, даются понятия о проблемах химии твердого состояния, анализируется связь между физическими и химическими свойствами твердого тела, показана роль, которую играют дефекты кристалла в различных физико-химических процессах, протекающих в кристалле и на его поверхности. Рассматривается использование процессов в твердой фазе при приготовлении кристаллов и их очистке и для регулирования скорости химических процессов физическими методами. [c.5]

Основным понятием кинетики является скорость химического процесса (химического превращения). За скорость химического превращения принимают величину, характеризующую изменение количества вещества в единицу времени. Если реакционный объем в процессе химического превращения вещества не изменяется, скорость химического процесса численно равна изменению концентрации реагирующего вещества в единицу времени. Способ выражения скорости химического превращения вещества зависит от типа химической реакции, а также от того, в каких системах протекает химический процесс (гомогенных или гетерогенных). [c.460]

Понятие о скорости химического процесса [c.105]

В промышленном химическом процессе могут протекать одновременно несколько (и даже несколько десятков) простых химических реакций, связанных дополнительно с гидродинамикой потока, переносом массы и тепла. Поэтому для процесса, проводимого в большом масштабе, введем понятие так называемой технической скорости превращения. В общем случае эта скорость будет функцией не только состава системы и температуры, но также скорости [c.203]

Многие физические законы формулируются через понятие о скорости соответствующих процессов. Примерами могут служить скорость теплопередачи (закон Фурье), скорость диффузии (закон Фика), скорость потока жидкости или газа, скорость химической реакции. При помощи понятия о производной некоторые из указанных законов выражаются в весьма простой математической форме. На практике приходится сталкиваться с двумя аспектами этого кру а вопросов [c.384]

Со статистической точки зрения все химические реакции протекают одновременно в сторону равновесия и в противоположном направлении. Скорость реакции в сторону равновесия больше скорости в противоположно.м направлении, в результате система приближается к равновесию. При равновесии обе реакции имеют одинаковые скорости, так что скорость суммарного процесса равна нулю. Таким образом, в общем случае химические реакции являются двусторонними или, как часто говорят, обратимыми. Понятие обратимая реакция в изложенном выше смысле следует отличать от термодинамического понятия обратимый процесс (см. т. I, гл. I, 6). Последний характеризуется бесконечно малым различием скоростей прямого и обратного процессов и, следовательно, бесконечно малой скоростью результирующего процесса и бесконечно малым отклонением системы от положения равновесия. [c.15]

Реакции (1)—(10), если они протекают в одну стадию, называются элементарными реакциями. Каждая элементарная реакция протекает с определенной скоростью и может влиять на скорость всего процесса. В дальнейшем, говоря о скорости реакции, будем понимать под нею скорость процесса, описываемого определенным суммарным уравнением химической реакции. Если речь будет идти об элементарном химическом акте, будем пользоваться понятием скорости элементарного химического акта и скорости элементарной химической реакции. Рассмотрим реакцию, протекающую в газовой фазе или в растворе, суммарное уравнение которой имеет вид [c.524]

Общие понятия и определения. Явление катализа можно определить как зависимость скорости реакций от присутствия веществ — катализаторов, которые на отдельных стадиях химического процесса вступают во взаимодействие с реагирующими молекулами и резко изменяют скорость реакции, оставаясь в химически неизмененном виде. Катализатором реакции является вещество — атомы, молекулы, ионы или поверхности раздела фаз, которое взаимодействует с молекулами реагирующих веществ, изменяет скорость химической реакции и выделяется на последующих стадиях в химически неизмененном виде. Большое практическое и теоретическое значение имеют катализаторы, повышающие скорости химических реакций. Иногда нх назьшают положительными катализаторами. Катализаторы, понижающие скорость химической реакции, называют отрицательными катализаторами. Все каталитические процессы с учетом их специфичности можно разбить на три группы. [c.616]

Основным показателем при оценке работы реактора является его производительность, выражаемая количеством продукта, образованным в единице объема реактора за единицу времени. Производительность определяется прежде всего скоростью, с которой развивается процесс. Обычно химическая реакция, проводимая в реакторе, сопровождается физическими явлениями массопередачи. Поэтому в отличие от скорост химической реакции пользуются понятием общей (глобальной) скорости процесса. Общую скорость получают суммированием скоростей всех химических и физических этапов процесса по определенным законам. Скорость реакции, общая скорость процесса и производительность реактора могут иметь одинаковые единицы измерения. [c.17]

Важнейшей, количественной характеристикой процесса химического превращения является скорость процесса. Понятие скорости должно характеризовать количество вещества, вступающего в реакцию в единицу времени. Такое определение, однако, не может быть однозначным, так как в реакции принимает участие в [c.38]

К открытым системам неприменимо понятие скорости реакции, выведенное гл. П. Это связано с тем, что к изменению количества вещества в открытой системе приводят не только химические процессы, но и процессы материального обмена со средой. [c.378]

Традиционно в химической кинетике оперируют параметрами типа констант скоростей и концентраций реагентов, что не очень удобно ДЛЯ термодинамического анализа, где наиболее эффективными оказываются понятия типа химического потенциала. Поэтому для рассмотрения химических процессов в неравновесной термо- [c.309]

В этом смысле почти все химические реакции являются двусторонними. В ходе их протекания исходные вещества образуют продукты, которые, вступая во взаимодействие между собой, образуют снова молекулы исходных веществ. Пока скорости этих процессов неодинаковы, происходят заметные изменения количеств реагентов. Если скорости прямого и обратного процессов становятся равными, то наступает динамическое равновесие, прямой и обратный процессы полностью компенсируют друг друга. В этом случае концентрации реагентов перестают изменяться и подчиняются термодинамическому закону действующих масс. Иногда химическая реакция практически может быть обусловлена лишь односторонним процессом. Это может произойти, если продукты быстро удаляются из зоны реакции и не успевают вступать во взаимодействие. Например, выделение газа или выпадение осадка из раствора. В этом случае скорость обратной реакции несоизмеримо меньше скорости прямой. Заметим, что понятие двусторонних реакций не соответствует термодинамическому термину обратимый процесс . Двусторонние химические реакции могут быть названы термодинамически обратимыми только вблизи равновесия, когда скорости прямой и обратной реакций лишь бесконечно мало отличаются друг от друга. [c.267]

Непосредственно с поверхностными явлениями связан гетерогенный ката ЛИЗ — увеличение скорости химической реакции в присутствии не реагирующей посторонней фазы. Особое значение поверхностные явления имеют для понимания свойств твердых тел и протекающих в них процессов. Как указывалось в в гл. XIV, в металлах наряду с внешней поверхностью раздела существуют внутренние. Это прежде всего границы между зернами. Избыточная энергия, связанная с ними, пропорциональна их поверхности. Поэтому оправдано понятие пограничного сгущения свойств и можно говорить об адсорбции на границах зерен. [c.294]

Константа равновесия — не зависящая от концентрации функция состояния системы, в которой проходит химическая реакция. Это вытекает непосредственно из (14.13) и (14.17), поскольку значения 11° для всех компонентов реакции есть определенные, не зависящие от концентрации функции состояния. Следовательно, константа равновесия не зависит от пути, по которому развивается химический процесс, т. е. от механизма реакции. Напомним, что в 11.4 понятие константы равновесия было выведено в предположении, что скорости прямой и обратной реакции описываются законом действия масс, что справедливо лишь при определенном механизме реакции. [c.218]

Основные положения и понятия. Кинетикой называется учение о скоростях химических реакций (кинетика химических реакций), а также о скоростях фазовых превращений (кинетика гетерогенных процессов). [c.228]

Важнейшая характеристика химического процесса — это его скорость. Ясно, что понятие скорости химического процесса (химической реакции) должно характеризовать, как быстро, за какое время протекает тот или иной процесс. Глубина химического превращения хал рактеризуется величиной химической переменной-(П.5). Поэтому скорость можно было бы определить как величину, характеризую- щую изменение химической переменной во времени, т. е. как произ- водную от химической переменной во времени. Однако определенная таким способом скорость зависела бы от размера той области (поверхности в случае гетерогенных реакций или объема для гомогенных реакций), в которой протекаетреакция. В случае гомогенной реакции она [c.169]

Важнейшей количественной характеристикой протекания химической реакции во времени является скорость реакции. Понятие скорости реакции доллаю характеризовать количество вещества, вступающего в реакцию или образующегося в результате реакции в единицу времени. Так как в сложных реакциях между расходованием исходных веществ, накоплением промежуточных веществ и продуктов реакции может не существовать простых сгехиометрических соотношений, в общем случае следует говорить не о скорости химического процесса в целом, а о скорости по некоторому определенному компоненту. [c.35]

Понятие многофакторность введено в описание химических процессов относительно недавно специалистами в области математического планирования эксперимента [4]. Можно отметить, что этот шаг был очень удачным, та как он позволил по числу учитываемых и неучитываемых факторов, обусловливающих направление и скорость химического процесса, количественно оценивать степень адекватности описания кинетической системы. Это понятие представляет интерес и в методологическом аспекте, ибо с его помощью можно рельефнее отобразить эволюцию познания кинстически.к систем, начиная с ранних периодов их изучения, когда в поле зрения исследователей попадали лишь один-два фактора (чаще всего структура реагента и температура реакции), и до настоящего времени, когда открыты десятки кинетических факторов [c.111]

В ходе химической реакции один (или несколько) компонентов превращается в другой (или несколько других) компонентов. Обычно компоненты, стоящие в левой части уравнения Аа, называют исходными веществами, а в правой части — конечными (или продуктами). Химические процессы, однако, всегда в той или иной степени обратимы, т. е. наряду с процессом Aj Aj всегда имеет место процесс Аа Aj. Поэтому понятия исходные и конечные вещества условны, а запись Aj А и физически, и математически полностью эквивалентна записи Аа Aj. Важнейшей характеристикой простой химической реакции является ее скорость, опредёляемая как изменение концентрации реагирующих компонент в единицу времени [15]. Для сложной химической реакции понятие скорость реакции также существует, однако оно не столь очевидно, как для простой реакции, поскольку в самом общем случае скорость сложного процесса не может быть выражена как явная алгебраическая комбинация концентраций компонентов и некоторых кинетических параметров. Если за интервал времени At — ti — tg количество молекул какого-либо компонента изменилось на [c.13]

Понятие X впервые ввел в практику Де-Донде [8], и оно оказалось весьма удобным для описания сложных химических процессов. В частности, из определения скорости реакции как скорости изменения концентрации вещества в единицу времени в единицу объема, из (1.8) сле- [c.33]

Оптимизация скорости и селективности процесса может б достигнута путем введения понятия об отклонении от равновесия А -. Приближенный метод расчета, основанный на оптимизации [32], обладает большей гибкостью, чем кинетическая или квазигомоген-ная модель ДЖР, так как метод наряду со скоростью химического взаимодействия учитывает и скорость массопередачи. [c.122]

Это положение в последние годы резко изменилось в связи с исследованием быстрых реакций, скорости которых соизмеримы со скоростями релаксационных процессов. Обнаруженные уже сравнительно давно ограничения формальной химической кинетики, оперирующей понятиями полных концентраций реагирующих компонент газа, оказалось необходимым устранить путем перехода к более детальному описанию. Это описание трактует элементарную реакцию как совокупность элементарных процессов, а простое кинетическое уравнение элементарной реакции заменяет уравнениями тина обобщенного уравнения Больцмана. Кинетическими параметрами при таком описании служат пс константы скорости, а сечения элементарных процессов другими словами, в основе этой схемы лежит динамика элементарного акта MOHO-, би- или тримолекулярного процесса. Такой подход позволяет /юстичь, ве цели. [c.3]

При теоретическом рассмотрении химических реакций часто предполагается, что реагирующие молекулы могут быть охарактеризованы равновесной максвелл-больцмаповской функцией распределения но скоростям и внутренним состояниям, хотя уже с того времени, когда были сформулированы основные понятия об элементарных процессах, сознавалось, что реакция вызывает нарушевие равновесного распределения. [c.37]

Тема 2 Закономерность протекания химических реакций (4 час). Лекция 9. Скорость химических реакций. Классификация реакций. Молеку-лярность и порядок реакции. Зависимость скорости реакции от температуры энергия активации. Понятие о гомогенном и гетерогенном катализе. Примеры каталитических процессов, в нефтеперерабатывающей промышленност Лекция 10. Обратимые и необратимые процессы. Химическое равновесие [c.179]

Универсального определения понятия скорости гетерофазного химического процесса не существует. Для гомогенных гетерофазных процессов обычно пользуются определением (И. 1), понимая под Vобъем той фазы, в которой проходит химическое превращение. Например, при разложении перекиси водорода в растворе под скоростью реакции по перекиси водорода понимают изменение концентрации перекиси водорода в единицу времени, а под скоростью реакции по кислороду — изменение количества кислорода в газовой фазе (предполагается, что количеством растворенного кислорода можно пренебречь), отнесенное к единице объема раствора. Использовать в качестве меры скорости реакции изменение концентрации кислорода в газовой фазе нельзя, поскольку объем газовой фазы может изменяться вне всякой связи с разложением перекиси водорода. Можно, например, проводить реакцию в системе, в которой давление поддерживается постоянным. При этом производная от концентрации кислорода в газовой фазе будет равна нулю, с какой бы скоростью ни проходила реакция в растворе. В равной степени нельзя использовать в качестве меры скорости этой реакции измен-.ние концентрации кислорода в растворе, поскольку она изменяется не только в результате образования его из перекиси водорода, но и в результате выделения его в газовую фазу. [c.37]

Закономерности протекания химических реакций обычно изучаются при рассмотрении процесса синтеза аммиака. Часто, посвятив один или два урока этой теме, учитель просто не имеет возможности вернуться к ней в дальнейшем. Задачи, связанные с расчетами скоростей химических реакций и химического равновесия, стоят особняком в школьном курсе, соответствующий мэтерпал предстаален очень отрывочно. Поэтому, приближаясь к экзамену в 11-ом юиссе, многие просто выкинули из головы этот материал девятого. А между тем, задачи из этих разделов не столь уж редко встречаются в экзаменационных билетах. Поэтому мы коротко остаЕювимся на основных понятиях, изучаемых по этому вопросу в школьном курсе. [c.267]

Кинетику газофазных реакций как сферу исследований можно разделить сегодня на 2 большие области кинетику реакций в условиях сохранения максвелл-больцмановского равновесия (классическую химическую кинетику) и неравновесную химическую кинетику, которая изучает системы, где нарушено или постоянно нарушается максвелл-больцмано-вское равновесие. Для газа, находящегося в равновесных условиях, можно использовать такие понятия, как средняя скорость, доля молекул, обладающих запасом энергии болыие Е. Статистическая физика позволяет эти величины вычислить для конкретных условий, в результате чего классические теории позволяют описать химический процесс и вычислить такие характеристики реакции, как среднее число столкновений, стерический фактор, энтропию активации и т. д. Однако такие концепции и расчеты верны как модельные приближения только при условии сохранения равновесного распределения частиц по энергиям. Когда реакция протекает сравнительно медленно, а давление газа достаточно высоко для того, чтобы обеспечить необходимую частоту столкновений, принятое условие выполнимо. Измеренные на опыте в таких случаях константа скорости и энергия активации реакции являются средними величинами, однозначно связанными с максвелл-больцма-новским распределением в системе. [c.112]

Химическая термодинамика рассматривает энергетику химических реакций, химическое сродство, фазовые и химические равновесия, зависимости термодинамических свойств веществ от их состава и агрегатного состояния. Основной особенностью термодинамического подхода является то, что он учитывает лищь начальное и конечное состояние веществ и совсем не учитывает возможные пути перехода, а также скорости протекания процессов. В термодинамике щироко используется понятие термодинамическая система. Она представляет изолированную часть пространства, содержащую тело или совокупность тел с больщим числом частиц, для которой возможен массо- и теплообмен. Химическая система, в которой могут протекать химические реакции,— частный случай термодинамической системы. Система называется изолированной, если для нее отсутствует массо- и теплообмен с окружающей средой. Однофазная система называется гомогенной, многофазная система — гетерогенной. Реакции, протекающие во всем объеме гомогенной системы, называются гомогенными реакциями, протекающими на границе раздела фаз,— гетерогенными. [c.148]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология