Закон химической кинетики

Основным законом химической кинетики является постулат, выражающий зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ скорость реакции в каждый момент времени пропорциональна произведению возведенных в некоторую степень концентраций реагирующих веществ (закон действия масс). Так, для реакции (а) скорость может быть записана [c.320]

Под химической коррозией подразумевается прямое взаимодействие металла с коррозионной средой, при котором окисление металла и восстановление окислительного компонента среды протекают в одном акте. Такая кор-ро ия протекает по реакциям, подчиняющимся законам химической кинетики гетерогенных реакций. Примерами химической коррозии являются газовая коррозия выпускного тракта двигателей внутреннего сгорания (под действием отработавших газов) и лопаток турбин газотурбинного двигателя, а также коррозия металлов в топливной системе двигателей (за счет взаимодействия с находящимися в топливах сероводородом и меркаптанами). В результате окисления масла в поршневых двигателях могут образовываться агрессивные органические вещества, вызывающие химическую коррозию вкладышей подшипников [291]. Можно привести и другие примеры. Однако доля химической коррозии в общем объеме коррозионного разрушения металлов относительно мала, основную роль играет электрохимическая коррозия, протекающая, как правило, со значительно большей скоростью, чем химическая. [c.279]

Основные положения и законы химической кинетики, а также метод переходного состояния могут быть применены при описании кинетики гетерогенно-каталитических процессов. Особенность такого описания здесь заключается в известной неопределенности в понятии катализатора и химического соединения молекулы реагирующего вещества с катализатором. Если в гомогенном катализе катализатор находится в молекулярном состоянии, которое может быть строго описано термодинамическими функциями состояния А Я, 5, ДО, то в гетерогенном катализе не всегда ясно, что принимать за молекулярную единицу катализатора. Атомы и молекулы, находящиеся на поверхности раздела фаз, не тождественны атомам и молекулам, находящимся в объеме фазы. Их термодинамические функции состояния отличны от термодинамических функций молекул объемной фазы. В настоящее время нет достаточно надежных методов определения или расчета активности Д Я, 5 и ДО молекул, находящихся на границе раздела фаз. Поэтому при выражении концентрации или активности катализатора, продуктов взаимодействия молекул субстрата с катализатором приходится прибегать к условным понятиям концентрации катализатора, выражая ее через свободную, незанятую поверхность. [c.637]

Основные положения формальной кинетики — принцип независимости протекания химических реакций, условие материального баланса, а также метод стационарных концентраций Боденштейна — остаются в силе и для реакций в растворах. Основной закон химической кинетики для реакций в растворах обычно записывается в той же форме, как и для реакций, протекающих в газовой фазе [c.592]

Основные положения и законы химической кинетики, а также метод переходного состояния могут быть применены при описании кинетики гетерогенно-каталитических процессов. Особенность такого описания здесь заключается в известной неопределенности в понятии катализатора и Х1 мического соединения молекулы реагирующего вещества с катализатором. Если в гомогенном катализе катализатор находится в молекулярном состоянии, которое может быть строго описано термодинамическими функциями состояния 5, АО, то [c.637]

Неизмеримо расширилась сфера применения" кинетических знаний и методов. Кинетика стала одной из научных основ химической технологии, входит в теоретический фундамент современной химии. Кинетические приемы исследования широко используются в аналитической и биологической химии. Значение кинетики подчас выходит за рамки химии ее результаты и методы применяют в экологических исследованиях и в материаловедении. Методологическое развитие кинетики, расширение круга исследуемых систем неизбежно привело к разнообразию экспериментальных методов и теоретических подходов. Это создает определенные трудности в изучении химической кинетики. В рамках учебника по кинетике сегодня уже невозможно познакомить студента со всем многообразием разделов современной кинетики. Назрела необходимость создания дополнительного пособия по кинетике типа справочника по всем разделам этой многогранной науки. В настоящей книге приведены в лаконичной форме основные понятия и законы химической кинетики, формулы и соотношения, факты и теоретические концепции, методы исследования и подходы к решению отдельных кинетических задач, кинетические схемы механизмов отдельных сложных реакций. [c.3]

Химические (реакционные) процессы, которые протекают со скоростью, определяемой законами химической кинетики. Однако химическим реакциям обычно сопутствует перенос массы и энергии, и соответственно скорость химических процессов (особенно промышленных) зависит также от гидродинамических условий. Вследствие этого скорость реакций подчиняется законам макрокинетики и определяется наиболее медленным из последовательно протекающих химического взаимодействия и диффузии. Общие закономерности протекания химических процессов и принципы устройства реакторов рассматриваются в специальной литературе . [c.13]

В формальной кинетике рассматривается зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ. Она основана на ряде положений, из которых наиболее важными являются закон химической кинетики, принцип независимости протекания химических реакций в системе и уравнение материального баланса реагентов. Закономерности протекания элементарного химического акта и влияние ИХ на общую скорость процесса в формальной кинетике не рассматриваются. [c.533]

Однако то, что именно замедленная стадия перехода электрона характеризуется экспоненциальной зависимостью тока от перенапряжения, было показано теоретически значительно позднее Батлером (1924 г.), Фольмером и Эрдей-Грузом (1930 г.). Появление экспоненциальной зависимости можно представить себе следующим образом. При протекании реакции с замедленным переходом электрона электрический заряд должен преодолеть разность потенциалов между электродом и раствором, на что необходимо затратить определенную энергию. В соответствии с законами химической кинетики такая энергия необходима для достижения переходного состояния (энергия активации). Для электрохимической реакции переходное состояние локализуется в плотной части двойного слоя. Поскольку плотная часть двойного слоя ограничена поверхностью металла и плоскостью, отстоящей от нее на расстояние радиуса иона, то в одной области плотной части двойного слоя потенциал ускоряет прямую реакцию, а в другой — замедляет обратную реакцию (рис. Б.39). [c.339]

Коррозионная активность характеризует скорость химического взаимодействия бензинов и продуктов их сгорания с материалами, из которых изготовлены средства транспортирования, хранения и перекачки горючего, а также агрегаты топливной системы, детали камеры сгорания, впускной и выпускной тракты двигателя. Процессы, обусловленные коррозионной активностью бензинов, подчиняются законам химической кинетики гетерогенных реакций и не связаны с электрохимическими взаимодействиями в тройной системе топливо-вода-металл. [c.46]

Успех описания сложных реагирующих систем в равной мере зависит, во-первых, от знания существа процессов, идущих на микроскопическом уровне, во-вторых, от умения обобщать микроскопические законы на макроскопический уровень и, в-третьих, от понимания характера взаимосвязи между основными законами естествознания и их частным проявлением — законами химической кинетики. Это обстоятельство породило существование трех различных подходов к решению проблем химической кинетики физико-химического, формально-кинетического и естественно-механического [c.4]

Химические процессы сжигания. Реакции окисления компонентов исходных горючих материалов протекают в полном соответствии с законами химической кинетики и сопровождаются выделением теплоты и продуктов сгорания. [c.34]

Создавая математическую модель, исследователь формализует рассматриваемый процесс или элемент, представляя его в виде математической связи между входными и выходными параметрами. Точность воспроизведения сущности рассматриваемого процесса на модели будет зависеть от степени изученности его. Составление математического описания, например, процесса получения и выделения продуктов реакции основывается на степени изученности процесса и составляющих его элементов, на знаниях о всех существенных внешних и внутренних связях. Источником этих сведений обычно являются фундаментальные исследования в области термодинамики, химической кинетики и явлений переноса. Основываясь на фундаментальных законах термодинамики, можно записать уравнения для определения тепловой нагрузки на конденсатор, подогреватель, кипятильник, найти равновесные составы химической реакции и т. д. На основе законов химической кинетики можно установить механизм реакции, определить скорости образования продуктов. Как для процесса в целом, так и для отдельных его элементов записываются фундаментальные уравнения переноса массы, энергии и момента. С точки зрения машинной реализации математического описания процесса получения и выделения продуктов реакции этой задаче свойственны причинно-следственные отношения между элементами, так как модели и реактора, и колонны в своей структуре содержат большое число взаимосвязанных подзадач. В этом смысле к математической модели технологического процесса применимы общие принципы системного анализа. [c.8]

Однако при конкретных электрохимических процессах доминирующее значение может иметь один из видов перенапряжения, который и определяет поляризацию процесса в целом. Общие законы химической кинетики приложимы к электрохимическим процессам. Однако при этом существует соотношение между скоростью процесса (плотностью тока) и потенциалом (или перенапряжением). Это соотношение выражается или с помощью кинетических уравнений, или графическим путем посредством поляризационных кривых, которые строятся в координатах ф — т — г Ig i — т]. [c.499]

Химическая кинетика, как и термодинамика, является теоретической базой химической технологии. Поэтому состояние и достижения науки в области кинетики и катализа в значительной степени определяют технический уровень производства в химической промышленности. Для разработки высокоэффективных реакторов и процессов необходимо прежде всего найти кинетические уравнения, описывающие процесс, константы скоростей реакций и зависимость их от различных факторов. Нужны высокоэффективные селективные катализаторы. Решение этих задач осуществляется на базе законов химической кинетики. На современном этапе развития теории химической кинетики центральной является проблема зависимости реакционных свойств химической системы от строения атомов и молекул [c.521]

Чтобы получить в единицу времени наибольшее количество вырабатываемого продукта, необходимо максимальное увеличение скоростей реакций, лежащих в основе того или иного химического процесса, С другой стороны, вредные, нежелательные процессы — коррозию металлов, окисление каучука — необходимо как можно больше замедлить. Поэтому изучение законов химической кинетики, открывающее путь к сознательному регулированию скоростей реакций, имеет исключительно важное значение для практики. Управление химическим процессом является главной задачей химической кинетики. [c.139]

Движущей силой процесса являются разности концентраций реагирующих веществ. Скорость процесса определяется законами химической кинетики. [c.8]

Влияние концентрации реагентов на скорость химического взаимодействия выражается основным законом химической кинетики — законом действующих масс. [c.56]

Зависимость скорости реакции от концентрации реагентов, выражаемая основным законом химической кинетики, распространяется на газовые смеси и растворы, но она неприменима к реакциям с участием твердых фаз. В последнем случае реакция развивается не во всем объеме системы, а лишь на границе раздела реагентов (эти различия гомогенной и гетерогенной реакций были рассмотрены при сопоставлении их механизмов, с. 53). [c.56]

Если система первоначально состоит из чистых реагентов, то согласно основному закону химической кинетики (с. 56) скорость взаимодействия выражается соотношением [c.61]

Общее количество выделяющегося или поглощаемого тепла составляет С1 ккал. Вполне очевидно, что количество выделяющегося или поглощаемого в единицу времени тепла меняется в ходе процесса в соответствии с изменением количества реагирующих и образующихся веществ. Эти количества могут быть определены на основании законов химической кинетики. [c.76]

Химическая коррозия - это прямое взаимодействие металла с коррозионно агрессивными примесями в топливах. Окисление металла и восстановление окислителя протекают в одну стадию по законам химической кинетики гетерогенных реакций. Примерами химической коррозии являются разрушение металлических деталей топливного оборудования меркаптанами, сероводородом, лопаток турбин - продуктами неполного сгорания топлив и т.д. Однако доля химической коррозии в общем объеме коррозионного разрушения металлов относительно мала. Основную роль играет электрохимическая коррозия, радикальной защиты от которой не существует и борьба с которой сопряжена с огромными затратами. [c.55]

III.3. Основной закон химической кинетики [c.154]

Законы термодинамики позволяют активно воздействовать на химическую систему, создавая условия протекания в ней желаемых процессов путем соответствующих изменений внешних факторов. Одновременно с этим законы химической кинетики дают дополнительные возможности, позволяя влиять на ход вызванных химических процессов. При их совместном использовании удается замедлять или ускорять реакции вызывать преимущественное протекание желательных реакций, заглушая другие — нежелательные вести реакции в экономически выгодных условиях с учетом норм техники безопасности, производственной санитарии, охраны окружающей среды и т. д. [c.189]

Для каждого из п промежуточных соединений, а также для фермента, субстрата и продукта можно на основе законов химической кинетики записать дифференциальное уравнение, описывающее изменение концентрации вещества во времени. С учетом материального баланса по ферменту и субстрату, полное изменение концентраций всех веществ во времени будет представлено системой (п+1) дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами и двух алгебраических уравнений [c.187]

Для описания кинетики гетерогенно-каталитических процессов применимы основные положения и законы химической кинетики, а также метод переходного состояния, однако имеются определенные трудности. Они заключаются в неопределенности термодинамических функций состояния образующихся веществ на поверхности твердой фазы. Вещества в растворе и в адсорбированном состоянии на твердой поверхности имеют разные значения активности, энергии Гиббса, энтропии и т. д. [c.298]

Другие рассмотренные ниже виды адсорбции относят к физической адсорбции, которая протекает под действием сил Ван-дер-Ваальса адгезионного характера. Физическая адсорбция является обратимым экзотермическим процессом при повышении температуры адсорбция уменьшается, а десорбция усиливается. Теплоты физической адсорбции невелики и обычно составляют 8— 20 кДж/моль. Физическая адсорбция не носит специфического избирательного характера. Хемосорбция, напротив, специфична. Она зависит как от природы адсорбента, так и от природы адсорбата. Энергия связи адсорбент — адсорбат достаточно велика и примерно равна теплоте образования химических соединений (80—800 кДж/моль). С повышением температуры хемосорбция возрастает, подчиняясь законам химической кинетики и равновесия гетерогенных реакций. Хемосорбция часто необратима и приводит к образованию прочных поверхностных соединений между адсорбентом и адсорбатом. [c.328]

Закон действия масс. Основным законом химической кинетики является открытый в 1864—1867 гг. Гульдбергом и Вааге (Норвегия) закон действия масс, согласно которому скорость элементарной реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ в степенях, равных стехиометрнческим коэффициентам. Такая зависимость скорости реакции от концентрации обусловлена тем, что вероятность столкновения молекул и, следовательно, нх взаимодействия, пропорциональна произведению концентраций реагентов. [c.214]

Все предложенные механизмы являются лишь предположительными (это неписапный закон химической кинетики), так что данные, полученные с помощью предложенных лгеханизмов, всегда являются скорее качественными. Однако основные данные, касающиеся свободных радикалов, согласуются между собой. [c.234]

Некоторые наблюдения привели к формулировке основного положения, дополняющего (для реакций в электри11еских разрядах) известные законы химической кинетики, а именно скорость химической реакции в данном виде электрического разряда пропорциональна мощности разряда. [c.245]

Дальнейшее развитие учения о катализе шло как по пути накопления экспериментальных данных, разработки способов приготовления активных катализаторов, открытия и изучения новых каталитических процессов, внедрения катализа в химическую промышленность, так и по пути развития теории гетерогенного катализа. Однако успехи теоретиков были значительно более скромными, чем успехи экспериментаторов. И это не случайно. Хотя принципиальной разницы между каталитическими и некаталитическими процессами нет, и те и другие подчиняются основным законам химической кинетики, в обоих случаях система реагирующих веществ проходит через некоторое особое, обладающее повышенной энергией активное состояние, в гетерогенных каталитических реакциях наблюдаются специфические особенности. Прежде всего появляется твердое тело, от свойств и состояния которого существенно зависят все явления в целом. Поэтому не случайно, что успехи теории гетерогенного катализа неразрывно связаны с развитием теории твердого тела. Поскольку процесс идет иа поверхности, знание строения поверхности катализатора оказывается решающим для развития теории катализа. Отсюда вытекает тесна я связь развития теории катализа с развитием экспериментального и теоретического изучения адсорбционных явлений. Сложность кетероген-ных процессов, присущие им специфические черты, приводят к тому, что теоретические исследования в этой области не завершилась еще построением теоретических концепций, на базе которых можно было бы обобщить имеющийся фактический ма-териал. Пока можно только говорить о наличии нескольких теорий, в первом приближении обобщающих те или иные экс- периментальные данные. [c.294]

Описание системы с бифуркацией включает и детерминистический, и вероятностный элементы. Между двумя точками бифуркации в системе выполняются детерминистические законы, например законы химической кинетики, но в окрестности точек бифуркции существенную роль играют флюктуации, и именно они выбирают ветвь, которой будет следовать система. [c.320]

В. тапной главе рассматриваются вопросы химической коррозии металлов. Процесс разрушения металлов и сплавов вследствие взапмоде11ствия их с внешней средой, не сопровождающийся возникновением электрических токов, называют химическо коррозией. Характерной особенностью процесса химической коррозии является, в отличие от электрохимической коррозии, образование продуктов коррозшт непосредственно в месте взаимодействия металла с агрессивной средой. Химическая коррозия подчиняется основным законам химической кинетики гетерогенных реакций и наблюдается ири действии на металл сухих газов или жидких неэлектролитов. [c.131]

Напраьление и глубина химической реакции определяются законами термодинамики. Скорости химических реакций определяются законами химической кинетики. В химической кинетике используются как методы квантовой механики, молекулярной статистики и термодинамики, так и свои специфические методы. [c.521]

V. Химические процессы связаны с превращ,ениями обрабатываемых материалов с целью получения новых соединений. Например, каталитический крекинг, пиролиз, гидроочистка и др. Дви-жуш,ей силой химических процессов являются концентрации реагирующих веществ. Скорость процесса определяется законами химической кинетики. [c.16]

Соотношение образующихся moho-, ди- и трихлорпроизводных может быть установлено на основании законов химической кинетики. Кинетика процесса хлорирования достаточно подробно исследована применительно к производству хлорбензола—одного из важных полупродуктов, вырабатываемого в больших количествах. [c.247]

По-видимому, нельзя, так как невозможно преднолон<ить, чтобы энергии активации термического распада промежуточных веществ или пх взаимодействия с кислородом с образованием свободных радикалов (1-й и 2-й механизмы Н. Н. Семенова) уменьшались бы с повышением температуры. Такое нредноложение противоречит законам химической кинетики и не может даже возникнуть. [c.347]

Обширная химическая практика убеждает, что с увеличением концентрации реагирующих веществ скорость реакции возрастает. При равных условиях с увеличением числа частиц возрастает и вероятность эффективных встреч (приводящих к реакции) в единицу времени в единице объема (поверхности). Изучение экспериментальных данных по скоростям реакции позволило К- Гульдбергу и П. Вааге (1867) открыть основной закон химической кинетики — закон действиямасс [c.168]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология