Масса кинетический, вывод

В чем заключается кинетический вывод закона действующих масс [c.59]

В разд. 9.5 дан кинетический вывод этого уравнения, который, однако, относится не ко всем зеакциям и для большинства сложных реакций просто невозможен. Тем не менее закон действующих масс универсальный к его можно использовать для расчетов независимо от сложности реакции. [c.245]

КИНЕТИЧЕСКИЙ ВЫВОД ЗАКОНА ДЕЙСТВУЮЩИХ МАСС [c.248]

Руководствуясь кинетической теорией газов, можно провести вывод закона действующих масс. Кинетическая теория газов объясняет протекание химических реакций, исходя из энергии движения — кинетической энергии молекул. При непрерывном перемещении молекул постоянно происходят их попарные соударения. Если энергия сталкивающихся молекул достаточно боль-щая, то их столкновение приведет к химическому взаимодействию. Избыточная энергия по сравнению со средней энергией, которой обладают молекулы, вступающие в химическое взаимодействие при столкновении, называется энергией активации. Молекулы, обладающие энергией активации, называются активными. Поскольку одновременные столкновения трех и большего числа молекул весьма редки и поэтому маловероятны как причина химического взаимодействия, то можно считать, что элементарный акт химической реакции отвечает уравнению [c.248]

На соответствии выражений кинетики и равновесия простых одностадийных реакций и был основан кинетический вывод закона действующих масс для равновесия [19]. [c.322]

Для подвода и отвода электрического тока на обоих концах графитовой трубы смонтированы графитовые контактные конусы 5, охлаждаемые водой. К контактным конусам подведен электрический ток (/ = 1200 а, 7 = 15 в). По мере прохождения тока по графитовой трубе выделяется тепло и рабочее пространство этой трубы нагревается до необходимой температуры. В графитовой трубе разогревается коксовая навеска 6. Температуру навески замеряют пирометром через смотровое отверстие 7 трубки. В графитовый тигель входит от 300 до 600 г кокса в зависимости от насыпной массы. Время вывода установки на режим (достижения температуры 1400 °С) составляет 3,5—4 ч. Столько же времени требуется на охлаждение. В связи с этим составление кинетических кривых на основании данных обессеривания, полученных при работе с применением печи указанной конструкции, затруднено. [c.98]

Так как энтальпия состоит из величин, значение которых вполне определяется для каждого состояния системы, то и она сама имеет определенную величину для каждого состояния системы. Другими словами, энтальпия является функцией состояния термодинамической системы. Изменение энтальпии выражает собой изменение энергии открытой системы при вводе (выводе) в нее единицы массы без учета внешней энергии вводимой массы (кинетической и потенциальной). В связи с этим энтальпия имеет большое значение при анализе открытых систем. [c.40]

Такой простой кинетический вывод не дает нам сведений о функции К Т). Теперь покажем, что, применяя термодинамику к реакциям в газовой фазе, можно не только доказать закон действующих масс независимо от кинетических соображений, но и определить зависимость функции К(Т) от температуры. [c.105]

Это уравнение выводится просто потенциальная энергия иона еУ превращается в кинетическую энергию (где т — масса, а V — скорость). При полном ускорении [c.313]

Изотермическая модель идеального вытесне ния по раствору [88—90]. Для вывода основного кинетического уравнения процесса кристаллизации в псевдоожиженном слое рассмотрен процесс кристаллизации в монодисперсном псевдоожиженном слое. Масса кристаллов в единице объема суспензии, равномерно распределенной по объему аппарата, составляет [c.233]

В этом разделе рассмотрены примеры конкретных обменных реакций, для которых важная кинетическая информация получена из расчетов в рамках метода классических траекторий. При изучении обменных реакций обычно интересуются распределением энергии по продуктам реакции в зависимости от ее начального распределения по реагентам, масс участвующих в реакции частиц, теплового эффекта реакции и тд. Динамические расчеты позволяют классифицировать характерные особенности ППЭ для разных видов обменных реакций. При наличии достаточной экспериментальной информации может быть решен вопрос об адекватности модели ППЭ для рассматриваемой реакции. Задавая различные начальные распределения энергии в реагентах, делают выводы об эффективности той или [c.92]

Аналитическими методами составления математического описания обычно называют способы вывода уравнений статики и динамики на основе теоретического анализа физических и химических процессов, происходящих в исследуемом объекте, и учете конструкции аппаратуры и характеристик перерабатываемых веществ. При выводе этих уравнений используются фундаментальные законы сохранения вещества и энергии, а также кинетические закономерности процессов химических превращений, переноса тепла и массы. [c.9]

Не следует смешивать располагаемую работу газа в открытой системе с работой расширения газа в закрытой системе. В открытой системе работа затрачивается не только на сжатие и расширение газа, но и на ввод или вывод массы газа, а также на изменение кинетической и потенциальной энергии газового потока. [c.36]

В 2 приводятся необходимые определения и основные математические соотношения, используемые в последующих параграфах. В 3 — 5 выводятся уравнения сохранения массы, количества движения и энергии. В 6 устанавливается эквивалентность полученных уравнений и уравнений, следующих из кинетической теории неоднородных газовых смесей. [c.522]

Связь между равновесными концентрациями или парциальными давлениями веществ, участвующих в химической реакции, выражается законом действия масс, количественная формулировка и кинетический вывод которого были даны (1867) Гульдбергом и Вааге. [c.264]

Иа основании общей термодинамической теории Гиббса было строго показано (см. [ Ю]), что формула (2.3), выран вющая закои действуюн их масс, справедлива на пределами ее кинетического вывода, т. с. и тогда, когда скорости арялшй и обратной реакций не описываются уравнениями вида (1.7) [c.9]

Выражения для Кс к Ко — левые из равенств (4.16) и (4.12) — называют законом действия масс (ЗДМ). Кинетический вывод ЗДМ (см. с. 250) был сделан К. Гульбергом и П. Вааге в 1867 г. [c.166]

Однако химические реакции, скорость которых выражается такой простой зависимостью через концентрации, очень редки. В главах VIII и IX будет показано, что эти реакции (так называемые простые, или одностадийные, реакции) являются скорее исключением, чем правилом. Поэтому кинетический вывод закона действуюищх масс некорректен. Покажем, что уравнение (III.1.7) позволяет непосредственно и строго доказать справедливость этого закона. Для доказательства сначала ограничимся случаем, когда все реагирующие вещества, записанные и слева, и справа в уравнении реакции, являются в условиях реакции идеальными газами. Такие реакции называются идеально газовыми гомогенными реакциями. Напишем снова уравнение реакции. При этом, чтобы подчеркнуть, что система находится в равновесии, будем вместо знака равенства пользоваться символом Если же в системе самопроизвольно протекает реакция, например слева направо, то следует пользоваться символом Итак, [c.88]

Применительно к реакциям других типов, т.е. более сложным по числу реагирующих частиц, возможен лишь формальный перенос приведенного выше кинетического вывода закона действующих масс. Так, реакция синтеза ам миака N2 + ЗНа 2ЫНз относится к типу А + ЗВ 5 2С. Исходя из уразне-.ний сложных обратимых реакций, нельзя сделать кинетический вывод, что для осуществления акта прямой реакции необходимо одновременное столкновение четырех молекул (А + ЗВ). Такие реакции протекают через несколько элементарных этапов, обычно включающих попарные соударения реагирующих частиц (механизмы таких реакций сложны и изучены еще недостаточно). [c.250]

Широкое распространение катализа началось тогда, когда потребности нарождающейся химической промышленности вызвали необходимость разработки новых и интенсификации существовавших производств. Развитие каталитических исследований могло быть достаточно плодотворным лишь после формирования смежных областей. В первую очередь это относится к химической кинетике, термодинамике, адсорбции, теории твердого тела. Не случайно, что начало широкого развития катализа совпадает со временем, когда были заложены основы химической кинетики, после того как были даны формулировка и кинетический вывод закона действующих масс (К- Гульдберг и П. Вааге, 1867 т.), введены понятия о скорости реакции как производной концентрации по времени, о порядке реакции, о температурной зависимости скорости реакции (Я. Вант-Гофф, 1883—1885 гг. С. Аррениус, 1889 г.). [c.6]

Оно означает, что кинетический закон действующих масс в предельном случае приводит к выражению закона действующих масс для равновесия дан1юй элементарной реакции. Этим путем и был дан кинетический вывод закона действующих масс для равновесия. Такое соответствие возможно, если элементарный реакции в обоих направлениях протекают вплоть до равновесия независимо, не влияя друг на друга. [c.39]

На основании этой картины можно сделать ряд выводов. Во-первых, раз эмульсионная полимеризация идет (и все мыло адсорбировано на частицах полимера, так что нет мицелл, способных создать новые центры), то скорости полимеризации будут зависеть только от числа частиц, а не от скорости инициирования цеии, размера частиц или концентрации ммла. Такая кинетика процесса была показана на примере стирола [113, 134], бутадиена и изопрена в присутствии некоторых, но не всех инициаторов систем [113]. Далее, так как обычно применяется концентрация частиц 101 /л (что эквивалентно концентрации радикалов приблизительно 10 моля ио сравнению с обычно применяемой при полимеризации в массе мономера концентрацией 10 ), то становится очевидным объяснение высоких скоростей, возможных при эмульсионной полимеризации. Затем, поскольку длина кинетической цепи будет определяться скоростью, с которой новые радикалы проникают в отдельную частицу, то не наблюдается обычное обратное отношение между скоростью и р (в отсутствии переноса цепей) и, несмотря на очень высокую скорость полимеризации, можно получать полимеры очень высокого молекулярного веса. Поэтому особенно важно применение регуляторов для эмульсионных систем [c.132]

Согласно теории Хауффе и Ильшнера (1954 г.), скорость образования очень тонких (тоньше 50 А) пленок может контролироваться переносом электронов через окисный слой путем туннельного эффекта. Число электронов N с массой т и кинетической энергией Е = 1/2то (где о — компонента скорости в направлении, нормальном к энергетическому барьеру), проходящих сквозь прямоугольный (для упрощения вывода) энергетический барьер высотой и и шириной к, определяется по уравнению [c.48]

В курсе общей химии рассматривается вывод уравнения константы равновесия кинетическим путем—на основе равенства скоростей прямой и обратной реакций и зависимости скорости реакции от концентрации реагирующих веществ. Таким же путем закон действия масс был выведен Гульдбергом и Вааге (1867). Однако этот путь можно применить лищь для сравнительно простых реакций. В общем же случае следует использовать термодинамический вывод. [c.259]

Данные по закономерностям окисления кокса на хромкальцийни-кельфосфатном катализаторе марки ИМ-2206 приведены ъ работе [57]. Исследования проводили при парциальных давлениях кислорода от 0,001 до 0,006 МПа, содержании кокса до 0,7% (масс.), мольном соотношении водяной пар/воздух, равном 2, 15 и 44, температурах 620-675 °С. Установлено, что скорость выгорания кокса не зависит от исходного сырья. Обработка закоксованного катализатора потоком гелия с водяным паром в течение 30 мин не изменяла массы кокса. Продукты регенерации содержали только диоксид углерода и водяной пар. Введение диоксида углерода в исходную смесь в количестве, в полтора раза превышающем образующееся в ходе эксперимента, не изменяло скорости выгорания кокса, что указывает на отсутствие влияния СО2 на закономерности этого процесса. Наблюдался нулевой порядок реакции по водяному пару. Установлено, что скорость процесса окисления кокса возрастает с увеличением содержания кокса и кислорода. Однако эта зависимость по каждому компоненту является нелинейной. При выводе кинетического уравнения, описывающего наблюдаемые закономерности, предполагали двухстадийную схему протекания процесса [c.38]

Результаты расчетов представлены в виде кривых на рис. 4.1. Границы кинетической области, которая расположена выше кривых, приведены в координатах входная температура-начальная концентрация кислорода Как видно из рисунка, выжиг кокса в кинетической области может быть реализован не для любых условий. Например, при начальной закоксованности 3% (масс.) и температурах ни ке 500 °С (при = = 10% (масс.) и Тг< 510 °С) регенерация катализатора будет проходить в области внутренней диффузии даже в атмосфере чистого кислорода. Аналогичная ситуация возникает при низких концентрациях кислорода. Так, при q = 3% (масс.) и концентрации кислорода ниже 6,5% (об.) (при 10% масс, и X <9% об.) даже при температурах 750 °С кинетические условия выжига кокса реализовать невозможно. Этот результат согласуется с выводом Ч. Саттерфилда [75] скорость горения прямо пропорциональна концентрации кислорода в окислительном газе, но так как реакция лимитируется диффузией, то влияние температуры на скорость реакции незначительно . Иногда в литературе медленную скорость удаления кокса, например, для условий qt = 6% (масс.), х = 2% (об.) и 7 = 487 °С [153] объясняют протеканием процесса исключительно в кинетической области. Однако из того факта, что скорость выжига мала, вовсе не следует, что процесс лимитируется кинетикой. Как видно из рис. 4.1, единственно возможная область протекания процесса при таких условиях-внутридиффузионная или переходная. [c.77]

В эту переломную эпоху перехода от фактов, ждущих своего объяснения, к теоретическим выводам в совершенно новой и мало понятной области химии—катализе—большие услуги оказала физическая химия, устанавливающая закономерности на основе каталитических реакций. В 1870 г. Л. Вильгельми открыл кинетический закон действия масс при каталитическом исследовании инверсии тростникового сахара под действием разбавленных кислот. Это позволило позднее в 1867 г. К. Гульдбергу и П. Вааге сформулировать общий закон действия масс в виде динамического равновесия. К этому времени относятся классические исследования Я. Вант-Гоффа по законам кинетики (принципы различия моно-, ди- и по-лимолекулярных реакций), работы М. Боденштейна по газовым реакциям и их кинетике и исследования В. Оствальда по катализу. [c.18]

Уравнение (VIII, 6) является общим выражением закона действия масс. Для идеальных систем (для них активность компонента равна его концентрации) оно переходит в уравнение закона действия масс в той форме, в которой он в простейшем случае может быть найден с помощью кинетических представлений. Приведенный вывод (XIII, 6) является общим и не основывается на каких-либо представлениях о механизме процесса. [c.388]

Закон действующих масс наиболее ггросто выводится исходя из рассмотрения характера изменения скоростей прямой и обратной реакций в ходе превращения, т. е. кинетическим путем. Суть рассуждений при выводе известна из курса общей химии. Конечный результат выражается постоянным (при Т = onst) отношением удельных скоростей прямой и обратной реакций, не зависящим от исходных концентраций веществ. Это отношение—константа химического равновесия. Например, для реакции синтеза иодистого водорода [c.131]

Удapяя ь О ту или иную преграду, молекулы производят на нее давление, которое, таким образом, является суммарным результатом толчков молекул. Очевидно, что оказываемое давление будет тем значительнее, чем больше толчков за единицу времени и чем сильнее каждый из них. Одним из важнейших выводов кинетической теории было то, что при данной температуре средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул не зависит от их природы иначе говоря, с изменением массы молекул скорости их изменяются так, что средняя кинетическая энергия остается по-( стоянной. Поэтому давление должно зависеть [c.64]

Значительный прогресс в понимании особых классов реакционных сетей был достигнут другими исследователями. Ранняя попытка получить глобальные результаты для открытой системы с идеальной кинетикой действующих масс была предпринята Широм [17]. Однако, как отмечено Хиггинсом [6], Я-функция Шира, которая фактически характеризует термодинамическую возможность системы достичь предполагаемого стационарного состояния, не является для всех систем функцией Ляпунова, как это утверждал. Шир. В статье, явившейся поворотной вехой, Хорн и Джексон [9] показали, что, если строго положительное стационарное состояние существует, возможность достижения его характеризуется локальной функцией Ляпунова в том случае, когда поток для стационарного состояния уравновешен. Если можно также установить, что на границах симплекса равновесия отсутствуют, и если точка равновесия находится во внутренней области симплекса, то она единственная и глобально устойчива. Наша формулировка первоначально мотивировалась стремлением распространить эти результаты на системы с кинетическим законом действующих масс в общем случае неидеальных растворов и определить другие классы систем, для которых могут быть сделаны аналогичные выводы. Примеры трудностей, возникающих в случае неидеальных систем, указаны в работе Отмерз [14]. Результаты предшествующего раздела дают представление о том, как могут быть рассмотрены другие классы систем и кинетические уравнения для скорости реакции. [c.347]

Был приведен расчет константы скоростей и времени релаксации согласно уравнению (1). Результаты, приведенные в таблице, показывают, что времена релаксации, характеризующие скорость изменения структуры кристаллита, велики и уменьшаются с ростом давления и температуры. Такие значительные времена релаксации свидетельствуют, что процесс нзменения межслоевого расстояния с1оо2 контролируется медленными процессами, связанными с перестройкой структуры. Наличие высокой концентрации ПМЦ порядка одного на 10 —10 атома указывает на участие в процессе термолиза макрорадикалов. Оценка энергии активации изотермы реакции дает значение Ео=11,4 кДж/моль, сопоставимую только с энергией активации диффузии, это подтверждает выводы о диффузионном характере процесса. Таким образом, при формировании карбоидов имеет место клеточный эффект. Изменение относительной молекулярной массы остатка и концетрации ПМЦ во времени имеет характер диктуемый соотношением процессов инициирования и рекомбинации макрорадикалов. Выделяются три кинетических области 1 — где преобладает инициирование, 3 — где преобладает гибель и И — область стационарной концентрации. Времена релаксации рассчитаны для области П1 — составляют для температуры - 170° С и давления 5 2,5 0,4 МПа соответственио 2,33 0,25 и 0,5 ч, что существенно нин е времени релаксации структуры кристаллитов крабоидов, очевидно, росту последних предшествует рекомбинация микрорадикалов в глобусах, образованных ассоциатами асфальтенов и формирование мезофазы. [c.97]

Из распределения Максвелла — Больимана следует важный вывод о средней кинетической энергии газообразных частиц, каждая нз которых имеет массу т. Кинетическая энергия одной частицы [c.24]

Уравнения сохранения массы, количества движения и энергии для однокомпонентной сплошной среды хорошо известны и выводятся в обычных учебниках по гидромеханике. Что касается уравнений сохранения для реагирующих многокомпонентных газовых смесей, то их, как правило, получают в виде уравнений для сумматорных инвариантов, появляющихся при решении уравнения Больцмана (см. Дополнение Г, а также работы и [ ]). Одним из исключений из этого правила является исследование Кармана [ ], результаты которого приводятся в работе [ ], а в более поздней работе [ ] эти результаты обобщены таким образом, что эквивалентность выводов кинетической теории и механики континуума становится очевидной. Настоящее дополнение, по существу, посвящено изложению содержания работы [ ]. [c.521]

Чтобы показать, что модель независимых сосуществующих континуумов адекватно представляет реальную смесь газов, состоящую из различных химических веществ, падо сопоставить результаты, следующие из этой модели, с выводами кинетической теории неоднородных смесей газов (см. Дополнение Г). Очевидно, что такие величины, как плотность р, средняя массовая скорость и/ и массовая сила /у, имеют одинаковый смысл как в кинетической теории, так и в модели сосуществующих континуумов. Что касается таких величин, как тензор напряжений абсолютная внутренняя энергия единицы массы и вектор потока тепла то их точный смысл в кинетической теории не столь очевиден. Основываясь на известном успехе контипуальпого подхода к одпокомпо-неитным системам, мы отождествим фигурирующие в континуальной теории сплошных сред величины а , и д- для К-то вещества с соответствующими им величинами в кинетической теории. В таком случае наше доказательство будет заключаться в сравнении полученных из теории многокомпонентного континуума уравнений сохранения (в которых выполнена замена континуальных величин для каждого вещества на соответствующие величины, фигурирующие в кинетической теории) с уравнениями сохранения, следующими из кинетической теории неоднородных газовых смесей. Чтобы лучше понять содержание этого раздела, читателям, не знакомым с кинетической теорией, рекомендуется сначала прочесть Донолнение Г. [c.533]