Природа реагирующих веществ и продуктов реакций

Выбор стандартного состояния для исходных веществ и продуктов реакции определяет единицы активности а = ус, ут или/.Y). AG° - изменение свободной энергии при проведении реакции в условиях, когда вое участвующие в ней компоненты находятся в принятом для них стандартном состоянии. Если в качестве стандартного состояния избрать гипотетическое состояние с единичной концентрацией, в котором отсутствуют всякие взаимодействия, то Ка называется "термодинамической" константой равновесия. Ее величина зависит от природы реагирующих веществ, продуктов реакции, растворителя, а также от температуры и давления, однако не зависит от концентрации реагирующих вешеств, продуктов реакции и от природы и концентрации любых других соединений, которые также могут находиться в растворе. Если [c.89]

При разработке процесса алкилирования исследования начинаются с термодинамического расчета условий. Этому посвящена первая глава монографии. Затем подбираются катализаторы и условия проведения процесса на основе исследования строения и энергетического состояния молекул реагирующих веществ, продуктов реакции и активных центров твердых катализаторов. В гл. П и П1 описано применение квантово-химических методов для оценки состояния молекул реагирующих веществ и их реакционной способности. Формулируются механизмы процессов алкилирования в присутствии активных центров твердых катализаторов. При обсуждении природы и механизмов действия активных центров используются представления теории катализа полиэдрами, создаваемой И. М. Колесниковым. [c.4]

Скорость реакции каталитической гидрогенизации в растворах в сильнейшей степени зависит от величины адсорбции реагирующих веществ на поверхности катализатора. При этом соотношения концентраций на поверхности в момент реакции определяются скоростями активации водорода на поверхности и скоростью его снятия непредельным соединением. В зависимости от природы растворителя меняется коэффициент распределения растворенного непредельного соединения между раствором и поверхностью катализатора. В результате этих часто противоположных влияний на поверхности катализатора устанавливается в ходе процесса известное, временное равновесие, которое определяет лимитирующую стадию реакции. Для того чтобы установить механизм реакции в данных условиях и обнаружить лимитирующую стадию реакции, требуется обычно проведение длительных кинетических опытов, в которых исследуется влияние концентрации реагирующих веществ, продуктов реакции, температуры и природы растворителя на скорость реакции. При этом все же получаются не всегда однозначные выводы. Вместо этого можно измерять потенциал катализатора во время реакции и на основании этого сразу же получить представление о степени заполнения поверхности катализатора водородом и непредельным соединением [1]. В случае необходимости могут быть приняты меры для повышения активности катализатора как за счет изменения химического состава катализатора, так и за счет изменения природы растворителя или внесения в раствор солей, кислот и оснований. [c.153]

Вполне понятно, что прочность адсорбционной связи проявляется в величине теплоты адсорбции чем выше теплота адсорбции (т. е. чем больше количество тепла, выделяющееся при адсорбции одного моля вещества), тем прочнее связь. Сведения о величинах теплот адсорбции реагирующих веществ, продуктов реакции и промежуточных продуктов гетерогенной каталитической реакции позволяют выяснить природу активности катализатора. Если для данных веществ значения теплот адсорбции (= —АН) очень велики, то ясно, что каталитическое превращение будет полностью подавлено, потому что эти вещества слишком прочно удерживаются поверхностью. С другой стороны, если Q очень мало, то рассматриваемые вещества, возможно, не будут адсорбироваться на поверхности катализатора на время, достаточное чтобы облегчить каталитическую реакцию (см. разд. 2.4.3). Очевидно, необходимым условием эффективного катализа является такое положение, когда теплота адсорбции не слишком велика, чтобы затруднять десорбцию, и не слишком мала, чтобы препятствовать молекулярным перестройкам в адсорбированной фазе. Следовательно, очень важно знать величину теплоты адсорбции. [c.97]

На скорость химической реакции могут влиять все условия ее протекания (природа реагирующих веществ, их фазовое состояние, текущие концентрации исходных и конечных продуктов, присутствие и концентрации посторонних веществ, [c.233]

Каталитические процессы не связаны с изменением энергии Гиббса (ДО) катализатора, поэтому участие катализатора не влияет на изменение константы равновесия (К зависит от природы реагирующих веществ и температуры) и не может увеличивать или снижать выход продуктов реакции. Катализатор в равной степени ускоряет как прямую, так и обратную реакции, влияет на ускорение наступления равновесия. [c.191]

Различия между объемной и поверхностной концентрациями могут быть обусловлены также замедленным подводом реагирующих веществ из объема раствора. Медленно могут отводиться продукты реакции. Подвод и отвод реагирующих веществ при электролизе осуществляется линейной или конвективной диффузией и электрической миграцией. Миграция — перенос ионов под действием электрического поля, что обеспечивает перенос электричества в растворе электролита. Скорость диффузии определяется природой реагирующих веществ и среды, температурой, величиной градиента концентрации (т. е. с — с). Скорость миграции, кроме того, зависит от объемного градиента потенциала, подвижностей ионов и в значительной мере от трудно учитываемых геометрических параметров электролизера, электродов и их взаимного расположения. В электрохимических исследованиях миграцию исключают добавлением избытка электролита, ионы которого не участвуют в электродных реакциях, но осуществляют перенос электричества через раствор. [c.302]

В окислительно-восстановительных диффузионных хроматограммах продуктами реакции, протекающей между хроматографируемым раствором и содержащимся в геле окислителем или восстановителем, являются как растворимые вещества, так и труднорастворимые осадки. Распределение осадка в зоне может быть сложным и включать соединения, отличающиеся по окраске и прозрачности слоя геля, а также могут образовываться ритмические осадочные зоны типа колец Лизеганга. Эта особенность проявляется через 12—36 ч после образования первичной хроматограммы, время зависит от природы реагирующих веществ и условий получения хроматограмм. [c.252]

Скорость химической реакции зависит не только от концентрации реагирующих веществ и температуры, но также и от присутствия в реакционной смеси некоторых веществ. Эти вещества, не входя в состав конечных продуктов реакции, изменяют скорость реакции, причем сами не изменяются количественно и остаются химически неизменными. Такие вещества называются катализаторами. Катализаторы, в зависимости от их природы и природы реагирующих веществ, могут увеличивать или уменьшать скорость химической реакции поэтому различают положительный катализ (катализатор увеличивает скорость реакции) и отрицательный катализ (катализатор уменьшает скорость реакции). [c.160]

Поляризация. Электрохимическая реакция является гетерогенным процессом и ее скорость лимитируется одной из стадий подвод реагирующего вещества к границе раздела фаз — разряд-ионизация — отвод продуктов реакции. Поляризация, определяемая медленной стадией массопереноса, называется концентрационной. Если медленной стадией является разряд-иони-зация, то поляризация называется перенапряжением. Природа и значение поляризации зависят от многих факторов — природы реагирующего вещества, материала электрода и состояния его поверхности, плотности тока, состава раствора, температуры и т. д. [c.28]

Следует подчеркнуть, что возможность протекания реакций, идущих с участием твердых фаз, во многих случаях определяется не столько природой реагирующих веществ, сколько возможностью диффузии реагентов через слой образующихся продуктов. [c.95]

До настоящего времени не найдено единого критерия, обеспечивающего удовлетворительную основу классификации твердофазовых реакций. При ее разработке использовались критерии как химической, так и физической природы. Химическими критериями являлись в основном данные о химической природе реагирующих веществ с выделением, например, в качестве самостоятельных групп реакций основных оксидов с кислотными оксидами, оксидов и солей, металлов с оксидами и т. д. В качестве физических критериев рассматривают состояние продуктов твердофазового взаимодействия (твердое, жидкое или газообразное). [c.290]

Дальнейшее развитие теории абсолютных скоростей реакции проводится следующим образом. Активированный комплекс может быть описан статистическими методами как обычная молекула с той разницей, что он имеет кроме трех степеней свободы поступательного движения, четыре степени свободы движения вдоль так называемого направления течения реакции. Направление течения реакции, или координата реакции, представляет собой направление в сторону меньшей потенциальной энергии конечных продуктов реакции. Теория показывает, что скорость реакции выражается произведением двух величин вероятности образования активированного комплекса и эффективной скорости перехода активированного комплекса через энергетический барьер. Можно показать, что эффективная скорость перехода через энергетический барьер, которая определяется низкочастотными колебаниями активированного комплекса в направлении координаты реакции, равна кТ к. Это универсальная частота, величина которой определяется только, температурой и не зависит от природы реагирующих веществ и характера реакции к — константа Больцмана, а А — постоянная Планка). [c.133]

При проведении препаративных работ обычно применяется полихроматическое излучение высокой интенсивности. Вместе с тем, прежде чем приступить к использованию полихроматического излучения, желательно, чтобы предварительно было проведено исследование влияния длины волны на природу и выход продуктов реакции. Следует также изучить спектры поглощения реагирующих веществ и продуктов реакции, так как последние могут сами под- [c.224]

Изменения концентраций а исходного А, промежуточного В и конечного вещества С о времени представлены на рис. 5. Как видно из рис. 5, концентрация про- Рис. 5. межуточного вещества сначала возрастает, достигает максимального значения и затем убывает. Время достижения максимальной концентрации промежуточного продукта шах зависит только от констант скорости промежуточных реакций, т. е. от природы реагирующих веществ, и не зависит от их концентраций. Чтобы найти шах. дифференцируем по t концентрацию промежуточного продукта из уравнения (5) и, приравняв производную нулю, решаем полученное уравнение относительно времени [c.27]

Каталитический процесс зависит от многих факторов химической природы вещества, геометрической структуры его молекул, природы и структуры катализатора, среды, температуры и многого другого, чего нельзя предвидеть. Современная теория гетерогенного катализа исходит из того, что всякому каталитическому процессу предшествует адсорбция молекул реагирую— щих веществ на поверхности катализатора, благодаря чему происходит сближение и1 активация реагирующих молекул. Продукты реакции тут же десорбируются, освобождая поверхность катализатора для следующих молекул. [c.25]

Величина энергии активации а зависит от природы реагирующих веществ и служит характеристикой каждой реакции. Эти представления поясняются рис. 40. На нем по оси ординат отложена энергия системы частиц, а по оси абсцисс — ход реакции. Для того чтобы реагирующие вещества А и В образовали продукты реакции СиО, они должны преодолеть энергетический барьер МЬ. На это затрачивается [c.118]

Величина энергии активации Е зависит от природы реагирующих веществ и служит одним из параметров, определяющих скорость реакции. Для того чтобы реагирующие вещества А и В образовали продукты реакции СиО, они должны преодолеть энергетический барьер МЬ (рис. 23). На это затрачивается энергия активаций а, на величину которой возрастает энергия системы. При этом в ходе реакции лз частиц реагирующих веществ образуйся промежуточная неустойчивая группировка, называемая переходным состоянием или активированным комплексом (точка ), последующий распад которого приводит к образованию конечных продуктов С и П. Если при распаде активированного комплекса энергии выделяется больше, чем это необходимо для активации молекул, то реакция будет экзотермической, в противном случае — эндотермической. [c.102]

Величина энергии активации а зависит от природы реагирующих веществ и служит одним из параметров, определяющих скорость реакции. Для того чтобы реагирующие вещества А и В образовали продукты реакции СиО, [c.191]

Только что разобранный пример показывает, что 31,4 ккал, затраченных при реакции (1а), оказались скрытыми в водяном газе. Кроме того, количество скрытой энергии всегда вполне определенно и зависит только от природы реагирующих веществ и продуктов реакции. Необходимо сообщить определенное количество энергии углю и водяному пару, чтобы получить определенное количество окиси углерода и водорода. Это тепло сохраняется в окиси углерода и водороде, как это видно из табл. 7-1. Можно сказать, что реакция (1а) увеличивает теплосодержание атомов реагирующих веществ посредством их перераспределения с образованием продуктов реакции. По-видимому, 1 моль каждого индивидуального вещества обладает определенным теплосодержанием, равно как и определенной массой. Это теплосодержание является мерой энергии, накапливаемой веществом при его образовании. Тепловой эффект химической реакции равен разности между теплосодержанием продуктов реакции и теплосодержанием реагирующих веществ. Если теплосодержание реагирующих веществ больше, чем у продуктов реакции, то при реакции выделяется тепло. Если же теплосодержание продуктов реакции больше, чем у реагирующих веществ, то при реакции поглощается тепло. [c.163]

Химические реакции завершаются достижением равновесия между исходными веществами и продуктами реакции. В зависимости от природы реагирующих веществ при равновесии в конечной смеси могут оставаться различные количества исходных веществ. При образовании водяного пара при низких температурах количества оставшихся водорода и кислорода ничтожно малы, т. е. при равновесии реакция в сильной степени завершена. В горне доменной печи происходит восстановление содержащихся в шлаке окислов железа углеродом. Эта реакция также характеризуется высоким выходом железа— конечный шлак, выпускаемый из печи, содержит лишь малые количества закиси железа РеО. Намного ниже полнота протекания реакции окисления твердого железа парами воды, так как при равновесии концентрация водяного пара остается большой и сопоставимой с концентрацией образовавшегося водорода. [c.42]

Как видно из данных, приведенных в таблице, теплоты образования жидкой воды и воды в состоянии пара имеют разные значения. Теплота образования одного и того же химического соединения зависит от физической природы реагирующих веществ и продуктов реакции, поэтому в термохимическом уравнении указывается агрегатное состояние вещества или в какой аллотропной форме [c.35]

Все эти факты находят себе объяснение в теории активации. В ее основе лежит утверждение, что реагируют лишь те молекулы, энергия которых не ниже некоторого предела Е, называемого энергией активации. Такое утверждение естественно, так как реакции должно предшествовать ослабление или разрушение химических связей в реагирующих молекулах, на что требуется затрата энергии. Величина энергии активации определяется природой реагирующих веществ. На рис. 89 показано, что скорость реакции, пропорциональная числу активных молекул, зависит от энергии активации. На рисунке по вертикальной оси отложена энергия рассматриваемой системы молекул, а по горизонтальной — ход реакции. Если прямая реакция (переход из состояния I в состояние II), является экзотермической, то общий запас энергии продуктов реакции меньше, чем исходных веществ. Система в результате реакции перешла на более низкий энергетический уровень. Разность уровней / и // равна тепловому эффекту реакции Q. Уровень /С определяет тот наименьший запас энергии, которым должны обладать молекулы, чтобы их столкновения могли привести к химическому взаимодействию. Разность между уровнем К и уровнем / представляет энергию активации прямой реакции а разность между уровнями К а II — энергию активации обратной реакции Е - Таким образом, по пути из исходного состояния в конечное система должна перейти через своего рода энергетический барьер. Только активные молекулы, обладающие в момент столкновения необходимым избытком энергии, могут преодолеть этот барьер и вступить в химическое соединение. Число их согласно закону распределения Максвелла — Больцмана тем больше, чем меньше величина энергетического барьера, т. е. энергии активации. [c.246]

Энергия активации Е зависит от природы реагирующих веществ и служит характеристикой каждой реакции. Эти представления поясняются рис. 4.2 на примере реакции в общем виде А2+В2=2АВ. Ось ординат характеризует потенциальную энергию системы, ось абсцисс — ход реакции исходное состояние переходное состояние конечное состояние. Чтобы реагирующие вещества А2 и В, образовали продукт реакции АВ, они должны преодолеть энергетический барьер С (рис. 4.2). На это затрачивается энергия активации Е , на значение которой возрастает энергия системы. При этом в ходе реакции из частиц реагирующих веществ образуется промежуточная неустойчивая группировка, называемая переходным состоянием или активированным комплексом (в точке С), последующий распад которого приводит к образованию конечного продукта АВ. Механизм реакции можно изобразить схемой [c.83]

Итак, результативными будут лишь столкновения между частицами, обладающими (в расчете на 1 моль получающегося вещества) достаточным избытком энергии — энергией активации Е. Она определяется природой реагирующих веществ и отвечает необходимости ослабления связей в тех молекулах, которые вступают во Езаимодействие. Рис. 39 поясняет эти представления. Здесь то горизонтали отложен ход процесса, а по вертикали — энергия рассматриваемой совокупности веществ. Если прямая реакция эндотермическая, то диаграмма уравнения энергии молекул реагирующих веществ, продуктов реакции и активных молекул будет представлена графиком типа рис. 39, а для экзотермических реакций — типа рис. 39, б. На них Е Ё — энергии активации прямой и обратной реакции. В соответствии с за- [c.124]

Влияние температуры на природу и выход продуктов полимеризации и изомеризации зависит от природы реагирующих веществ, обратимости реакции, продолжительности контакта катализата с катализатором и влажности катализатора. Так, при использовании в качестве катализатора полимеризации изобутилена аласьона С5, высущенного при 110°С, получен многокомпонентный катализат, состав которого сравнительно маЛо зависел от температурных условий проведения опытов (табл. 21). Катионит аласьон С5 готовят сульфированием сополимера стирола и дивинилбензола. [c.163]

Дит. При достижений такого предела система реагирующие вещества — продукты реакции приходит в состояние, похожее на то, в котором находится рычаг с приложенными к его. двум плечам силами, удерживающими его в равновесии. По этому сходству предельное состояние, достигаемое химической реакцией при заданных условиях, называется состоянием химического равнове-сия. Очень важно, что именно химическое равновесие определяет максимально возможную степень заверщен-пости всех реакций. Химическое равновесие зависит от природы реагирующих веществ, их концентраций, температуры. Одна из первых задач физической химии состоит в предсказании возможности или невозможности осуществления того или иного процесса. Если процесс принципиально возможен, то следует искать способы его практического осупт,ествления, при которых достигается достаточно высокая степень превращения. При рещении подобных задач в физической химии используется учение о равновесии. [c.8]

Реакции галогенопроизводных с нуклеофилами обычно проводят, дгревая смесь исходных веществ в соответствующем растворителе с юбавленмем в случае необходимости катализатора. Растворитель, температура и продолжительность нагревания определяются не только природой реагирующих веществ, но и свойствами продуктов реакции. Алкоголяты, феноляты, ацетилениды металлов приготавливают непосредственно перед реакцией. [c.99]

Теоретические основы цветных реакций с участием ОргАР были разработаны советскими учеными В. И. Кузнецовым, И. М. Ко-ренманом, И. С. Мустафиным и др. Так, согласно теории В. И. Кузнецова, при образовании в результате химической реакции с ОргАР молекулярных соединений цвет продукта зависит от природы реагирующих веществ и заместителей в органической молекуле. Чем больше различаются по химическим свойствам реагирующие вещества, тем глубже и интенсивней окраска продукта. [c.70]

ДС — положительная величина, и реакция будет протекать самопроизвольно в сторону распада продуктов и образования исходных веществ. Таким образом, химическое сродство, мерой которого слух<ит ДО, зависит не только от природы реагирующих веществ, но и от их парциальных давлений, изменяясь от —оо до +оо, проходя через нуль при равновесии. Ранее полагали, что мерой химического сродства является тепловой эффект реакции ДЯ и что самопроизвольно идут лишь реакции, соировол<дающиеся выделением тепла (экзотермические). Это неправильно, так как существуют самопроизвольные реакции, сопровождающиеся поглощением тепла (процессы растворения некоторых солей в воде). [c.29]

Истинная (т. е. мгновенная) скорость представляет o6oi производную концентрации по времени. Скорость реакции можн охарактеризовать изменением концентрации любого из исходны Или конечных продуктов, поэтому скорость реакции показывае как уменьшение концентрации реагирующих веществ, так и уве личение концентрации продуктов реакции в единицу времени Скорость химических реакций зависит прежде всего от природ реагирующих веществ, их концентрации, температуры, присутст ВИЯ катализатора, природы растворителя. [c.36]

Сложная природа реагирующего вещества, разнообразие продуктов и общий характер реакции наводят на мысль, что кроме молекулярных реакций имеет место свободнорадикальный механизм, начинающийся с радикала СНз5°, который образуется при диссоциации молекулы дисульфида по связи 5—5. Такой механизм может объяснить образование меркаптанов и тиоформальдегидов. [c.138]

Гетерогенный катализ дегидрога-логепирования и дегидратации, несмотря на большое значение в качестве препаративного метода, гораздо труднее объяснить теоретически, так как здесь вводится много новых факторов — значительно больше, чем в случае гомогенного катализа. 0бш,ая скорость зависит от природы поверхности катализатора, природы молекул, вступивших в реакцшо, и может определяться либо скоростью адсорбции реагирующих веществ, скоростью реакции адсорбированных молекул, либо скоростью десорбции продуктов реакции. Самым простым для обсуждения будет случай, для которого адсорбция и десорбция — процессы быстрые, а процесс, определяющий скорость, — реакция на поверхности. В этом случае влияние как природы катализатора, так и природы реагентов может быть легко исследовано. Для гетерогенной реакции наблюдаемая константа скорости дается уравнением [c.146]

Сложная природа реагирующего вещества, разнообразие продуктов и общий характер реакции, наблюдавшиеся авторами во время их опытов, наводят на мысль, что, кроме молек лярных реакций (16 и 17), здесь имеется свободно-радикальный механизм, начинающийся с радикала СНд8°, который образуется прн диссоциации молекулы дисульфида по связи 3 = 3. Предлагаемая эгими авторами цепная реакция идет следующим образом [c.380]

История вопроса. Течение химических реакций, их направление в ту или другую сторону, скорость и выход продукта зависят не только от природы реагирующих веществ, но и от количественного фактора— действующей массы реагирующих веществ и условий протекания реакций, в первую очередь от давления и температуры. Вскрытие общих законов, выявляющих эти зависимости, составляет задачу специального раздела физической химии—химической кинетики и учения о химическом равновесии и химическом сродстве. Исторически первым из комплекса понятий, относящихся к этим областям химической науки, явилось понятие о химическом сродстве. В. И. Ленин указывал, что пока не умели приняться за изучение фактов, всегда сочиняли а priori общие теории, всегда остававшиеся бесплодными. Метафизик-химик, не умея еще исследовать фактически химические процессы, сочинял теорию о том, что такое химическое сродство. [c.116]

Истинная (т. е. мгновенная скорость) представляет собой производную конце 1трацию по времени. Скорость реакции можно охарактеризовать изменением концентрации любого из исходных или конечных продуктов, поэтому скоростью реакции называют как уменьшение концентрации реагирующих веществ, так н увеличение концентрации продуктов реакции в единицу времени. Скорость химических реакций зависит прежде всего от природы реагирующих веществ, концентрации их, температуры, присутствия катализатора, природы растворителя. [c.45]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология