Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Реакции химические первого порядка

    Все химические реакции формально делятся на реакции нулевого, первого, второго порядка и т. д. По тому, как фактически идет процесс, т. е. сколько молекул участвует одновременно в элементарном акте реакции, различают истинный порядок реакции молекулярный, бимолекулярный и т. д. Формально порядок определяется суммой всех показателей степеней концентраций в выражении закона действия масс щ + п + Пз +. -. + Пк. [c.289]


    Метод анализа массопереноса с одновременной химической реакцией в соответствии с моделью, предложенной Хатта, допускает многие упрощающие предположения. Например, было принято, что компонент В в системе находится в избытке. Это позволило вывести кинетическое уравнение рассматриваемой реакции, которое имело первый порядок. В случае реакции п-то порядка (порядок реакции по компоненту А — первый, по компоненту В он равен п—1, суммарный порядок п) принимается следующее выражение для константы скорости [c.257]

    Понятие меры завершенности химических реакций и химических инвариантов. Для снижения размерности системы дифференциальных уравнений кинетической модели, т. е. для представления ее в виде совокупности дифференциальных и алгебраических уравнений, вводится понятие химических инвариантов, которые являются линейными функциями от концентраций компонентов реакции и постоянны как в области нестационарного, так и стационарного протекания реакции. Химические инварианты изменяются только в случае, если в реакционной системе появляются новые химические реагенты или видоизменяются структурные виды. Химические инварианты для системы кинетических дифференциальных уравнений являются ее первыми интегралами. Следовательно, используя т = рГ Л химических инвариантов, удается понизить размерность системы дифференциальных уравнений на т, что существенно уменьшит время расчетов на ЭВМ. Аналогично если кинетическая модель представляется в виде системы нелинейных алгебраических уравнений, то совокупность т химических инвариантов также позволит снизить ее порядок па т. Отсюда следует, что для идентификации кинетической модели не обязательно анализировать изменения концентраций всех N химических реагентов, можно ограничиться анализом только N — [c.243]

    Оба эти метода дают возможность выявить основные различия в активности, связанные со значительными изменениями какого-либо одного параметра (химического состава, структурных свойств и т. д.), если остальные параметры остаются без изменения. Вместе с тем сложной взаимосвязи между процессами сорбции, диффузии и, химической реакцией они не отражают. Более надежным способом, позволяющим избежать неправильных выводов при сравнении катализаторов с нестабильной во времени активностью, является экстраполяция конверсии на нулевое время. Этот метод обычно используют в тех случаях, когда реакция проводится в дифференциальном, а не интегральном реакторе. Однако, как правило, применяется он значительно реже, хотя известно, к какой путанице может привести, например, определение влияния соотношения Si/Al на каталитические свойства деалюминированного морденита, если однозначный способ определения активности отсутствует. Еще меньше можно назвать работ, в которых были проведены кинетические определения зависимости констант скоростей от скорости подачи сырья или парциальных давлений исходных компонентов -й продуктов реакции. Между тем, сравнивая активности, часто дйпускают, что реакции имеют первый порядок, и пересчитывают измеренные степени превращения в константы скорости. Принято также определять температурную зависимость активности и подставлять данные по конверсии при различных температурах в уравнение Аррениуса. Такой расчет будет правильным, если используются только начальные конверсии, потому что в этом случае можно избежать неточностей из-за разной скорости дезактивации катализаторов при различных температурах. Но даже и тогда расчет энергии активации совсем не обязательно приведет к Д,, характерной для данной химической реакции, которая протекает на определенном типе активных центров. Полученная величина Еа может в значительной степени отражать ограничения, связанные с диффузией и массопередачей. [c.56]


    Рассмотрим процесс химического превращения, проводимый в каскаде реакторов идеального смешения. Реакция имеет первый порядок и протекает по схеме А- Р, где А — исходный реагент с начальной концентрацией Са Р — продукт реакции в сырье отсутствует, т. е. Ср =0. Процесс осуществляется в изотермических условиях при одинаковой температуре реакционной смеси во всех N аппаратах каскада. Цель процесса — достижение заданной конечной степени превращения Хак реагента А. [c.214]

    При изучении химической реакции на первое место при современном состоянии науки и технологии выступают вопросы принципиальной возможности прохождения процесса (Д ОсО, ЭДС>0 /С<1 и т. п.). Доказав принципиальную, термодинамическую возможность прохождения процесса, переходят к вопросам его кинетической осуществимости — реакция может проходить или крайне медленно, или неприемлемо быстро. Для решения проблемы изучают влияние на скорость реакции концентраций реагирующих веществ (кинетическое уравнение реакции, ее порядок), температуры (энергия активации), подбирают катализаторы или ингибиторы, варьируют pH и ионную силу раствора, изменяют размеры, форму, материал реактора и т. п. [c.307]

    Во втором уравнении предполагается, что реакция имеет первый порядок, причем скорость реакции считается пропорциональной концентрации с реагирующего газа на поверхности раздела фаз. Первое выражение является достаточно известным в химической технологии оно применимо к диффузии через пограничный слой толщиной X из ядра потока газа, в котором концентрация реагента с предполагается постоянной. [c.37]

    Как обнаруживается, что химическая реакция имеет первый порядок  [c.394]

    Т. е. реакция имеет первый порядок по ионам ОН". Таким образом, изучая зависимость скорости электроокисления от pH раствора, можно сделать выбор между электрохимическим и химическим механизмами электроокисления органических веществ. В качестве вспомогательного критерия служит тангенс угла наклона поляризационной [c.385]

    Примем для простоты, что химическая реакция имеет первый порядок с константой скорости к и что система далека от равновесия. Тогда [c.364]

    Если порядок химической реакции а отличен от первого, граница диффузионной области с увеличением концентрации вещества в ядре потока сдвигается при а> 1 в сторону меньших, а при а<1—в сторону больших температур. По мере приближения к диффузионной области кажущийся порядок реакции приближается к единице во внешнедиффузионной области Ср 0 и все реакции имеют первый порядок по копцентрации в ядре потока. При дробном порядке химической реакции, а также при лангмюровской кинетике реакции на поверхности (переменный дробный кажущийся порядок в области средних заполнений) переход от кинетической области к внешнедиффузионной осуществляется более резко, чем в рассмотренном случае реакции первого порядка. Приповерхностная концентрация определяется из уравнений баланса, аналогичных (III.17) [c.118]

    Кинетика гомогенной химической реакции электрохимически генерированного катион-радикала ДФА с пиридином в ацетонитриле исследована с помощью метода ВДЭ [74]. Реакция имеет первый порядок как по катион-радикалу, так и по пиридину, что исключает возможность диспропорционирования. Константа скорости второго порядка реакции (3-39) равна 4,5( 0,9) 10 л-моль" -с .  [c.113]

    Для химических процессов, протекающих в диффузионной области, скорость диффузии реагентов к зоне реакций является лимитирующей и зависит от скорости движения потоков и их физических свойств. Чтобы рассчитать такие процессы, следует пользоваться зависимостями, характеризующими диффузию, так как кинетика реакции в целом обусловливается скоростью диффузии. В диффузионной области скорость процесса сравнительно мало зависит от температуры и практически не зависит от конкретных особенностей химического механизма реакции. Скорости отдельных реакций отличаются лишь постольку, поскольку коэффициенты диффузии реагирующих веществ различны. Все реакции в диффузионной области имеют первый порядок по концентрации реагирующего вещества при постоянном общем давлении. Условия для возникновения диффузион-ной области создаются при высоких температурах, высоких давлениях и малых скоростях газового потока. [c.79]

    При химической реакции в жидкой фазе может достигаться равновесие. В этом случае для оценки влияния скорости взаимодействия на скорость массопереноса через границу раздела фаз необходимо рассчитывать процесс диффузии как для реагентов, так и для продуктов реакции. В разделе 8.6 уже отмечалось, что если реакция имеет первый порядок и протекает в обоих направлениях, то наличие обратного взаимодействия не только лимитирует граничную концентрацию летучих частиц при равновесии с газовой фазой, но и определяет максимальный коэффициент ускорения 0, ограничивая его значением 1 + К, где К — константа равновесия, вытекающая из закона действия масс. [c.370]


    Рассмотрим изменение вязкости пластической массы угля в зависимости от времени, исходя из представлений о химической кинетике и нри этом допуская, что реакция имеет первый порядок. [c.276]

    Чувствительность нижнего предела к добавкам инертных газов и к химическому состоянию поверхности указывает на то, что обрыв цепи в области низких давлений определяется диффузией свободных радикалов к стенкам. Если вероятность гибели радикалов на стенках очень велика, то скорость реакции обрыва будет иметь первый порядок относительно концентрации радикалов и уменьшается с увеличением давления Газа. [c.383]

    Примечание. Сравнивая уравнения (г) и (е), можно видеть, что если различные движущие силы не являются линейными функциями параметра системы, то выражения для суммарной скорости процесса представляют собой не простые соотношения. Эта особенность влияет на методику нахождения скоростей реакций для гетерогенных систем. Когда химическая реакция протекает по первому порядку, общее выражение скорости, учитывающее массоперенос, может быть выведено без затруднений. Однако, если реакция имеет не первый порядок и необходимо получить уравнение скорости сложного процесса, то обычно выбирают такие экспериментальные условия, при которых химическую стадию без большой ошибки можно рассматривать, как реакцию первого порядка. [c.326]

    Рассмотрим гетерогенную химическую реакцию, которая имеет первый порядок и протекает стационарно. Предположим, что в этом процессе можно выделить лишь две последовательные стадии собственно химическую реакцию и процесс диффузии, которым обеспечивается необходимый транспорт реагентов к поверхности. (Для простоты считаем, что отвод продуктов реакции происходит очень быстро и его можно не учитывать.) [c.320]

    Рассмотрим гетерогенную химическую реакцию, которая имеет первый порядок и протекает стационарно. Предположим, что в суммарном процессе можно выделить лишь две последовательные стадии собственно химическую [-еакцию и процесс диффузии, которым обеспечивается необходимый транспорт реагентов к поверхности (для простоты считаем, что отвод продуктов реакции происходит очень быстро и его можно не учитывать). Вследствие стационарности процесса не происходит накопления исходных веществ или продуктов реакции, поэтому скорости обеих стадий должны быть одинаковы, следовательно, йс = р (Со — с). Найдем отсюда концентрацию с вещества на поверхности раздела фаз и вставим в уравнение скорости реакции первого порядка  [c.261]

    Если реакция медленная, т. е. /с < Р, то к ф = к, т. е. скорость реакции определяется химическим превращением и говорят о внешней кинетической области. Легко установить, что и для реакции кинетически п-го порядка, скорость которой лимитируется диффузией, наблюдаемый порядок реакции будет первым. [c.767]

    Пусть теперь обе указанные системы рассматриваются только как проточные аппараты (химическая реакция не происходит, применяемые, например, для снижения колебаний температуры и концентрации в установившемся потоке жидкости тогда их эффект будет совершенно одинаковым. Иначе обстоит дело, когда смешение элементов жидкости происходит одновременно с химической реакцией. Хотя общая степень смешения в обеих рассматриваемых системах одинакова, смешение по второй схеме происходит на ранней стадии химической реакции, тогда как по первой схеме оно происходит на более поздней стадии. Это, естественно, приведет к разным выходам продукта из записываемых систем. Если реакция изотермическая и порядок ее больше единицы, более высокая конверсия достигается по первой схеме расположения аппарата. Согласно предыдущему, в реакторе Ъ достигается более высокая степень разделения, чем в реакторе т (/ > J. [c.315]

    Реакция обмена В г, как было показано, имеет первый порядок по Вг и нулевой порядок по СгН4. Однако эти данные недостаточно надежны . Сравнительное изучение [39, 40] реакций мзо-бутена, 1-бутена и цис-бу1виа-2 в присутствии никеля показало, что в системе происходит очень сложный ряд химических превращений, в том числе индуцированная изомеризация 1-бутена в 2-бутен, реакция дейтерообмена, индуцированная цис-транс-изомеризация бутена-2 и, наконец, реакция присоединения по двойной связи. При давлении ниже 200 мм рт. ст. скорости реакций обмена, присоединения и изомеризации для 1-бутена приблизительно равны и имеют порядок /2 по олефину и Нг. С увеличением давления Нг обе эти реакции приближаются к нулевому порядку по олефину и сохраняют порядок 1/2 по Нг- При большом избытке 1-бутена все реакции становятся ингибированными (при температурах от 30 до 150°). Предложенный авторами на основе эксперименталь-дых данных механизм несколько сомнителен ввиду отсутствия данных по изотермам, [c.549]

    Большинство химических реакций протекает в несколько стадий. Даже если скорость реакции описывается простым кинетическим уравнением, реакция может состоять из ряда стадий. Одной из задач кинетики является определение промежуточных стадий, потому что только таким путем можно понять, как протекает реакция. Отдельные стадии называются элементарными реакциями. Совокупность элементарных реакций представляет механизм суммарной реакции. При рассмотрении механизма говорят о молекулярности стадий, которая определяется числом реагирующих молекул, участвующих в элементарной реакции. Отдельные стадии механизма называются мономолекулярными, бимолекулярными или тримолекулярными в зависимости от того, одна, две или три молекулы вступают в реакцию на данной стадии. Для элементарных реакций молекулярность (моно-, би- и три-) совпадает с их порядком (соответственно первый, второй и третий), но по отношению к суммарной реакции эти термины не являются синонимами. Например, мономолекулярная стадия механизма имеет первый порядок, но реакция первого порядка не обязательно долл<на быть мономолекулярной, как будет показано ниже (разд. 10.12). [c.292]

    Показатели степени тип называют порядком реакции соответственно по веществам А и В, а сумму (от+я) — порядком реакции. Порядок реакции может быть как целым, так и дробным числом. Реакции, состоящие из повторяющихся одинаковых элементарных химических актов, имеют, как правило, второй порядок реакции, реже — первый, еще реже — третий. Сложность кинетического уравнения (дробный или переменный порядок реакции) указывает на сложность реального механизма реакции, протекающего в действительности по нескольким (или многим) элементарным стадиям. [c.86]

    Растворение металла, идущее одновременно с образованием Нг из ионов Н в растворе, представляет собой случай, в котором анодный и катодный процессы протекают на одном и том же электроде. (Эти процессы называются полиэлектродными.) При этом как диффузия, так и химические процессы могут стать лимитирующими. Ранние работы по растворению амальгам натрия [7-6] в кислотах и основаниях указывают на то, что скорость реакции имеет первый порядок по Н" и приблизительно порядок /2 по концентрации натрия. Для кислых растворов эти факты объяснялись тем, что процесс лимитируется диффузией. Однако, как показали более поздние исследования [77—80], скорость растворения металлов в различных кислотах и растворителях пропорциональна концентрации недиссоциированной формы кислоты и относительные константы скорости в различных кислотах хорошо ложатся на прямую Бренстеда. По-видимому, в этом случае лимитирующей стадией является перенос протона от молекулы недиссоциированной кислоты к поверхности металла , причем реакция подвергается специфическому катализу кислотами. При растворении солей, таких, как Na l, в системах с перемешивающим устройством предполагается, что скорость реакции лимитируется диффузией, причем диффузия происходит через пограничный слой насыщенного раствора соли на поверхности кристаллов соли. Хотя подобная картина, по-видимому, является правильной для простых солей, таких, как галогеииды щелочных металлов, в случае солей металлов переменной валентности картина может быть другой. Так, например, безводный СгС1з очень медленно растворяется в воде, при этом скорость реакции не зависит от перемешивания. Было обнаружено, что небольшое количество Сг " в растворе оказывает огромное влияние на скорость реакции. Вероятно, в этом случае осуществляется перенос заряда между частицами Сг - в растворе и Сг в твердой фазе. Эти системы, по-видимому, заслуживают дальнейшего изучения. [c.557]

    Сравнение обсужденного выше положения с описанным в разделе 2.3 показывает, что при более высоком порядке химической реакции переход от диффузионного к кинетическому режиму более плавный. Больший чем первый порядок реакции по концентрации абсорбируемого компонента редко встречается в практике. Поэтому можно утверждать, что в случае реакции первого порядка наибольший практический интерес имео - промежуточный режим. [c.38]

    I. Высокие давления. В этом случае может оказаться, что К- А К2. Если пренебречь в знаменателе формулы (XIII. 56) вторым слагаемым, то /Сэф = /с< = к Кч/к- здесь Као — KOH TaHTa скорости реакции при высоких давлениях. В этом случае дезактивизирующие столкновения происходят чаще химических превращений. В результате поддерживается статистически равновесная концентрация активных молекул А. Поэтому при высоких давлениях мономолекулярные реакции имеют первый порядок. [c.747]

    Примем тя нросЬш, что химическая реакции имеет первый порядок с констатной скорости к и что система далека от равновесия. Тогда скорость реакции ,  [c.358]

    Уравнение (12) описывает скорость обратимой гетерогенной химической реакции, имеющей первый порядок по ВНСЬ и нулевой— по Н2 (стадия (г)) с использованием одной ячейки адсорбции. Математически идентичные результаты (стандартное отклонение от экспериментальных данных 23%) дало выражение, описывающее скорость такой же реакции, имеющей первый порядок по ВСЬ и порядок 0,5 по Нг (стадия (в)), [c.240]

    Механизм активации водорода, катализируемой основаниями, благодаря простоте протекающих химических реакций особенно легко может быть изучен. Уилмарт с сотрудниками нашли, что скорость активации пропорциональна концентрации основания (ионов ОН или NHГ). Хотя эти авторы не установили, что реакция относителыю водорода имеет первый порядок, по-видимому, это в действительности так. (Поскольку при отсутствии осложнений каждая реакция обмена в любом отдельном опыте имеет кажущийся первый порядок, то для установления истинного порядка реакции следует варьировать начальную концентрацию.) [c.212]

    Из приведенных выше рассуждений следует необходимым условием неустойчивости стационарного состояния химически реакционноспособной системы является наличие как минимум одной элементарной химической реакции, которая осуществляется вдали от парциального термодинамического равновесия (т.е. является кинетически необратимой — см. разд. 18.4.1) и которая нелинейна по отношению ко внутренним переменным (т е. эта реакция должна иметь более чем первый порядок в отношении взаимодействующих интермедиатов). [c.367]

    Кинетика гетерогенных каталитических реакций. Многоста-дийиость гетерогенных процессов является причиной того, что кинетические характеристики гетерогенной каталитической реакции (константа скорости, порядок реакции), найденные экспериментально, могут отличаться от соответствующих характеристик химического процесса, протекающего на поверхности катализатора. Например, порядок каталитической реакции, лимитируемой диффузией, обычно равен единице, так как скорость диффузии пропорциональна концентрации в первой степени вне зависимости от порядка процесса на поверхности катализатора. Получаемые экспериментально константа скорости и порядок реакции называются кажущимися в отличие от истинной константы скорости и истинного порядка, относящихся к химической реакции на поверхности катализатора. Установление истинных кинетических характеристик связано с выяснением роли отдельных стадий и имеет значение для вскрытия механизма каталитического процесса. [c.274]

    Симметричность строения трегалозы (4) в значительной мере способствует ее превращению в симметричные аналоги, а ее химические превращения сходны с превращениями метил-а-й-глюко-пиранозида. Синтезированы алло -, галакто - и альтро -трега-лозы, а также их многочисленные производные [13]. Несимметричные аналоги трегалозы получают частичными химическими превращениями производных этого олигосахарида. Реакции трегалозы, имеющие первый порядок по каждому моносахаридному [c.205]


Смотреть страницы где упоминается термин Реакции химические первого порядка: [c.374]    [c.139]    [c.557]    [c.143]    [c.258]    [c.233]    [c.240]    [c.261]    [c.21]    [c.352]    [c.14]   
ЯМР в одном и двух измерениях (1990) -- [ c.87 , c.96 ]

Учебник физической химии (1952) -- [ c.317 , c.318 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Порядок первый

Порядок реакции

Порядок реакций и реакции первого порядка

Реакции первого порядка

Реакции первый

Реакции порядок Порядок реакции

Химическая порядок

Химические реакции порядок



© 2025 chem21.info Реклама на сайте