Решение задач химической кинетики

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ХИМИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ [c.270]

Применяя эти принципы к решению задачи химической кинетики, начнем с уравнення (2) [c.230]

Термодинамика играет исключительно важную роль в решении задач химической кинетики. Эта роль термодинамики особенно возросла с развитием экспериментальных методов атомной и молекулярной физики, сделавших возможным вычисление важных для кинетики термодинамических величин на основе статистики и квантовой механики. [c.15]

Величины Z,y и Х) могут быть рассчитаны по соответствующим законам физики, химии или биологии. При решении задач химической кинетики а,у и х находятся с помощью закона действующих масс. Мы покажем это далее на ряде примеров. [c.117]

Как это принято при решении задач химической кинетики, уравнение (4-6) представим в виде [c.209]

В физической и коллоидной химии широко используется термодинамический метод, который дает возможность решать ряд важных задач, связанных с превращениями различных видов энергии, которыми сопровождаются химические процессы и фазовые переходы, а также с направлением химических процессов и равновесием. Не менее широко используется статистический метод для решения задач химической кинетики, равновесия и его смещения, кинетики адсорбционных и электрохимических процессов, кинетики процессов, протекающих в дисперсных системах. Ознакомление с указанными основополагающими методами, а также с другими физическими и физикохимическими методами исследования, которые излагаются в настоящем курсе, будет способствовать существенному повышению теоретического уровня знаний будущего учителя. [c.5]

Термодинамика играет исключительно важную роль в решении задач химической кинетики. Эта роль термодинамики особенно возросла с развитием экспериментальных методов атомной и молекулярной физики сделавших возможным вычисление важных для кинетики термодинамических величии иа основе статистики и квантовой механики. Одной из таких величин, 11 частности, является константа равновесия, которая с точки [c.15]

Решение задач химической кинетики проводится как аналитическими асимптотическими), так и численными методами. [c.212]

Последняя, шестая глава посвящена вопросам кинетики химических реакций, протекающих в сильно неравновесных условиях, для которых традиционные подходы к описанию оказываются недостаточными. Такие задачи возникают при изучении реакций при высоких энергиях, например реакций в молекулярных пучках. В этой главе для решения задач химической кинетики используются некоторые подходы, применяемые в теории ядерных реакций. [c.6]

Трудности решения задач химической кинетики связаны с тем, что скорости различных стадий часто отличаются на несколько порядков, причем пренебречь ни одной из них нельзя. Что касается размерности, то в последнее время при моделировании различных химических процессов часто привлекаются схемы реакций, включающие несколько десятков реагентов и сотни элементарных стадий. [c.53]

В то же время аналитическое решение задач химической кинетики при рассмотрении ее совместно с другими релаксационными процессами (максвеллизация, колебательная релаксация и т. д.) в настоящее время невозможно [1]. Поэтому большой интерес представляет разработка численных методов, пригодных для решения широкого класса таких задач. [c.207]

Чтобы перейти к рассмотрению интересующего нас вопроса, необходимо вначале кратко напомнить известные методы решения задач химической кинетики — метод активных соударений и метод переходного состояния. Применение этих методов позволяет охарактеризовать взаимодействие двух или большего числа молекул с разных сторон. При пользовании методом активных соударений это взаимодействие рассматривается как мгновенный акт, совершающийся при столкновении активных молекул (обладающих энергией активации Е). При применении метода переходного состояния химическое превращение рассматривается как процесс, протекающий во времени. Нас в дальнейшем будет интересовать, в частности, применение теоретических положений, лежащих в основе обоих этих методов, к кинетике химических реакций, протекающих под давлением. [c.82]

Для решения задач химической кинетики все реакции подразделяют на гомогенные и гетерогенные, так как характер протекания процесса в значительной мере зависит от этого признака. [c.392]

Термодинамика играет исключительно важную роль в решении задач химической кинетики. Эта роль термодинамики особенно возросла с развитием экспериментальных методов атомной и молекулярной физики, сделавших возможным вычисление важных для кинетики термодинамических величин на основе статистики и квантовой механики. Одной иэ таких величин, в частности, является константа равновесия, которая с точки зрения химической кинетики прежде всего представляет самостоятельный интерес как величина, определяющая предел измепонип химической системы при заданных условиях протекания реакции константа рапнов( Сия имеет такжэ большое вспомогательное значение, так как на основании известного значения этой величины может быть вычислена константа скорости обратной реакции если известна константа скорости прямой реакции. [c.10]

Рассмотрим теперь проблемы применения метода Монте-Карло к решению задач химической кинетики. Система разбивается на среду и ансамбль пробных частиц , причем среда описывается феноменологически через такие параметры, как концентрации отдельных компонент, температура и др. Учитывается только взаимодействие пробных частиц со средой. Если обратиться к задачам кинетики, то можно сделать вывод, что с помощью такого метода можно изучать системы, состоящие из небольшой примеси молекул интересующего нас газа к молекулам основного газа, являющегося термостатом . Соотношение концентраций примеси и термостата должно быть таково, чтобы можно было учитывать только столкновения молекул примеси н частиц термостата. Естественно, что в ряде случаев на такие упрощения можно и нужно согласиться. Принципиальным является вопрос о построении нелинеаризованной модели. Такая возможность в принципе имеется и состоит в использовании идеи периодических граничных условий . [c.184]

Трудности решения задач химической кинетики связаны с тем, что скорости различных стадий часто отличаются на несколько порядков, причем пренебречь ни одной из них нельзя. Что касается размерности, то в последнее время при моделировании различных химических процессов часто привлекаются схемы реакций, включающие несколько десятков реагентов и сотни элементарных стадий. Число реагентов определяет размерность системы дифференциальных уравнений, а число стадий отражает сложность правых частей. [c.273]

Задолго до появления электронно-вычислительных машин стало ясно, что для обеспечения эффективности вычислений и улучшения точности решения в численное интегрирование необходимо ввести усовершенствования. В учебных пособиях по численным методам излагаются различные способы достижения этой цели. Наиболее популярны среди них — метод Рунге — Кут-та и предиктор — корректор, которые одно время были стандартными методами численного решения задач химической кинетики. Однако впоследствии они были заменены методами, специально разработанными для решения таких задач. [c.26]

В то же время аналитическое решение задач химической кинетики при рассмотрении ее совместно с другими релаксационными процессами (мак-свеллизация, колебательная релаксация и т. д.) в настоящее время невозможно [149]. Поэтому большой интерес представляет разработка численных методов, пригодных для решения широкого класса таких задач. В [55] изложены результаты расчетов на ЭВМ для задачи о максвеллизации бинарной смеси метана и аргона с разными начальными температурами (соответственно 300 и 40 ООО К). Оказалось, что процесс релаксации по поступательным степеням свободы протекает в два этапа. На первом, неадиабатическом этапе функции распределения молекул обоих газов существенно отличаются от максвелловских, причем высокоэнергетическое крыло функции распределения метана образуется практически мгновенно. Наличие этого крыла должно оказать существенное влияние на кинетику других релаксационных процессов (в частности, химических реакций), особенно в начальные моменты времени. [c.205]

РТспользование метода Монте-Карло для решения задач химической кинетики пока не нашло должного распространения. Имеющиеся попытки применения этого метода, например для интегрирования уравнений скоростей реакций [108, 199] или изучения кинетики высокотемпературного разложения молекул метана и тетра-хлорсилана [34], носят скорее характер пробной постановки задач, чем разработку алгоритмов их решения. По-видимому, весьма редкое использование метода Монте-Карло в расчетах при исследовании химической кинетики и, в частности, для отыскания констант скоростей реакций связано отчасти с новизной этого метода и, следовательно, недостаточным знанием его возможностей, а отчасти с отсутствием в ряде случаев ЭВМ, без которых моделирование случайных величин практически немыслимо. [c.243]

Современное развитие методов решения задач химической кинетики привело к настоятельной необходимости перехода на качественно новый уровень этих исследований и приемов формирования математических моделей. Такой переход должен не только освободить исследователя от рутинной работы по поиску и подготовке уже известной в пауке информации, но и, самое главное, обеспечить реализацию единой липип математической технологии решения задач — от постаповкп задачи, выбора моделей и их полного информационного обеспечения всеми необходимыми физико-химическими данными до оперативно формируемых программных комплексов, с помощью которых можно решить поставленную задачу. Важно, чтобы эта линия была непрерывной и оперативно действующей, без технологических разрывов в обработке данных, что, по существу, определяется полным превращением разрозненной информации и индивидуальных программ в информационны п программный продукт соответственно и всесторонпим использованием системных средств манипулирован я таким продуктами. [c.7]

Рассмотрим вопросы, связанные с решением задач химической кинетики с иомош,ью системы АВОГАДРО. При этом указанная выше единая линия математической технологии обеспечивается сведениями о константах (коэффициентах) скорости реакции , генерацией уравнении химической кинетики, автоматизированной процедурой отбора механизма реакции и, наконец, решением поставленной задачи. Реализация такой программы достигается с ио-мопд ью предметных п функциональных компонент системы. [c.10]

Методы Розепброка. Основная идея в этом случае состоит во введении якобиана системы в разностную схему методов Рунге-Кутта. Впервые такие методы были предложены Розенброком в 1963 г. [41] II далее нашли широкое применение при решении задач химической кинетики. Развитию этого класса методов посвящены работы [42—45], где предложены разнообразные схемы и программы, реализующие методы различного порядка, в том числе переменного порядка и шага интегрирования. [c.23]

Методы Розепброка успешно применяются для решения задач химической кинетики в случаях, когда якобиан системы ОДУ может быть иредставлен в аналитическом виде. Имеется большое количество программ, реализующих различные варпапты методов. В силу простоты методов возможна пх настройка (подбор порядка и коэфф1щиеитов) для наиболее эффективного решения конкретных задач. [c.24]

Использование ЭВМ при решении задач химической кинетики в настоящее время резко возросло (см., наиример, [1—5]). Однако, как отмечено выше, нрименение стандартных методов численного интегрирования к системам уравнений, описывающих сложные химические реакции, встречает серьезные трудности. Это связано с тем [1], что при участии в реакции реагентов с существенно различной реакционной способностью (константы скоростей реакций, приведенные к одной и той же размерности, отличаются на 10 и более порядков) некоторые из уравнений (например, описывающие кинетику свободных радикалов) в процессе численного интегриро- [c.14]

На основе излон енного предлагается следующий алгоритм решения задач химической кинетики при участии в реакции химически активных частиц. Интегрирование системы (1) в этом случае должно проводиться в два этапа. [c.21]

В работе 1162] теоретический анализ кривых термического высвечивания производится на основе теории абсолютных скоростей реакции, предложенной и разработанной Эйрингом для решения задач химической кинетики. За сравнительно короткое время своего существования теория абсолютных скоростей реакции вышла за пределы собственно химической кинетики и была применена к явлениям диффузии, вязкости, электропроводности и т. д. Указанную работу Вильямса и Эйринга по теории термического высвечивания следует рассматривать как пример применения теории абсолютных скоростей реакции к явлениям гермолюминесценции. [c.82]

Проведенное выше рассмотрение реакций ионизации и диссоциации в неравновесных условиях СВЧ и тлеющего разрядов показало, что су1цест1 енную роль в формировании коэффициента скорости реакции играет функция распределения по энергиям. Ото обстоятельство обуславливает особую важность знания всей функции распределения, а не только ее высокоэнергетической (запороговой) части. Поэтому исследование различных типов функций распределения, как экспериментальное, так и теоретическое (хотя бы приближенное), необходимо д,пя правильного решения задач химической кинетики. Последнее удается провести для функций распреде.ления, определяющих реакции в газовых разрядах. [c.377]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология