Скорость реакции параллельно-последовательной

Итак, сложный химический процесс, состоящий из ряда параллельных и последовательных простых реакций, можно описать системой дифференциальных уравнений, включающих скорости отдельных стадий. Решение системы дифференциальных уравнений — уже проблема математическая. Однако проинтегрирована ли система уравнений и получено ли окончательное решение в элементарных функциях, моделируется или рассчитывается процесс на ЭВМ, необходимо знать значения констант скоростей простых реакций. В формальной кинетике не раскрывается природа констант скоростей реакций. Константы входят как постоянные множители, значения которых определяются из опытных данных. Важнейшей задачей кинетики является раскрытие закономерностей, определяющих зависимость к от строения реагирующих молекул и условий опыта — температуры, среды, катализатора и других факторов. Задача эта решается двумя путями с одной стороны, идет накопление опытного материала о зависимости констант скоростей элементарных реакций к от различных факторов, с другой — делаются попытки создания теории элементарного химического акта и элементарных реакций, которая позволит предсказать значения к простых реакций в зависимости от строения реагирующих молекул и условий опыта. [c.556]

Сложные реакции. Кинетика сложных реакций, состоящих из двух или большего числа простых реакций, в той или иной форме связанных между собой, зависит от формы связи между этими реакциями и от соотношения их скоростей. Типичными Пи форме такой связи являются реакции параллельные, последовательные (консекутивные), сопряженные и обратимые. Теория этих реакций основывается на положении, что при протекании в системе одновременно нескольких реакций каждая из них происходит самостоятельно и к каждой из шх в отдельности применимы уравнения кинетики простых реакций. [c.460]

При изучении условий реакции принимаются во внимание многие факторы разрыв связей (ковалентных и электровалентных) между атомами, формирование соединений из атомов, радикалов и ионов, изменение строения молекул без перехода через эти промежуточные формы и, наконец, термодинамическое равновесие и изменение скоростей различных параллельно и последовательно протекающих реакций. [c.11]

Прежде всего, отмечаем, что в одной из фаз (реже в обеих) протекает ряд последовательных и параллельных химических реакций. Описание совокупности химических реакций (химизм процесса) представляет собой химическую модель процесса. Изучение химической кинетики дает кинетическую модель процесса, которая описывает зависимость скоростей реакций, включенных в химическую модель, от температуры и концентраций реагентов. [c.22]

Сложными называются реакции, общее кинетическое уравнение которых в отличие от кинетического уравнения простых реакций содержит несколько констант скоростей. К сложным реакциям относятся обратимые, параллельные, последовательные, сопряженные, цепные и другие реакции. Теория всех этих реакций основана на положении, что при протекании в системе одновременно нескольких реакций каждая из них проходит самостоятельно и к каждой из них в отдельности применимы уравнения кинетики простых реакций. [c.147]

Выше было показано, что независимо от природы элементарного акта химического превращения скорость не только простых, но и большинства сложных реакций (параллельных, последовательных, сопряженных и т. д.), продукты которых не могут быть [c.130]

Более обобщенная теория параллельно-последовательных реакций применительно к разложению газообразных, жидких и твердых топлив изложена в работе [201]. Сущность теории заключается в том, что при термическом разложении топлива протекает одновременно несколько реакций с различными энергиями активации В соответствии с теорией параллельно-последовательных реакций, чем больше скорость нагрева и выше температура, тем больше выход летучих веществ и меньше твердого остатка. [c.86]

Уравнения скорости для параллельных реакций различных порядков уже обсуждались в разд. III.4. Опыт показывает, что для параллельных реакций характерно то, что они не следуют каким-либо простым законам скорости и не приводят к равновесию. Этого, конечно, недостаточно для того, чтобы отличить их от серии последовательных реакций, но практически общих методов для такого определения и не существует. [c.92]

Особое значение индивидуальное регулирование скоростей основной и побочных реакций имеет для процессов органической технологии. В таких процессах кроме основной реакции, как правило, проходят различные нежелательные реакции (параллельные и последовательные), снижающие выход целевого продукта. [c.375]

Термодинамический расчет показывает возможность протекания отдельных стадий процесса и его глубину. Фактически же конечные результаты процессов определяются сопротивлением системы — соотношением скоростей одновременно идущих параллельных, последовательных, параллельно-последовательных реакций, на кинетику протекания которых существенное влияние оказывают диффузионные факторы (например, вязкость системы), формирование промежуточных активных соединений (например, активные сложные структурные единицы при слабых взаимодействиях и свободные радикалы при сильных взаимодействиях) и др. [c.154]

Чтобы вся внутренняя поверхность катализатора была равнодоступна реагирующим молекулам, надо уменьшать размеры таблеток, но при этом быстро возрастает сопротивление слоя катализатора движению газовой смеси и возрастают энергетические затраты на продувку большой массы газа через слой катализатора. Для определения оптимальных размеров таблеток катализатора и основных параметров процессов в химическом реакторе надо знать зависимость скорости реакции от размеров таблеток, их пористости, активности катализатора, скорости движения газовой смеси и ряда других факторов. Особенно велико влияние размеров таблеток катализатора на скорость гетерогенно-каталитических процессов в жидкой фазе, так как коэффициенты диффузии в этой фазе примерно на четыре порядка меньше коэффициентов диффузии в газовой фазе. Если на катализаторе протекают параллельные или последовательные реакции, то размеры таблеток могут повлиять на селективность процесса. [c.648]

Скорость реакции водяного пара с углеродом, находящимся на поверхности катализатора парового риформинга, сравнивалась со скоростью реакции пара с углеводородом на таком же нанесенном никелевом катализаторе. Результаты позволяют предполагать, что реакция пара с твердым углеродом идет слишком медленно, чтобы подтвердить механизм, основанный на начальном разложении углеводородов на углерод и водород. Нет больших сомнений в том, что процесс проходит через серию простых промежуточных стадий, которые, возможно, образуют систему параллельных и последовательных реакций. [c.112]

В процессах ООС в системе обычно протекают несколько последовательных или параллельных реакций. При последовательных реакциях скорость одной из них определяет скорость всего процесса. В этом случае константа общей скорости процесса является сложной функцией констант скоростей отдельных реакций [c.238]

Рассмотренная конкуренция параллельных и последовательных радикальных реакций приводит с изменением температуры к изменению зависимостей максимальной скорости реакции от концентрации углеводорода и кислорода. Для выяснения характера и размеров этого изменения Н. С. Ениколопян произвел соответствующий расчет следующей схемы окисления парафиновых углеводородов, принятой им в качестве типич ной. [c.288]

Экспериментальное выявление локальной кинетики процесса, протекающего в реакторе периодического действия, сводится к описанию экспериментальных кривых изменения во времени температуры и концентрации в реакционной зоне при определенных условиях теплообмена уравнениями математической модели. При этом устанавливают характер процесса (параллельные, последовательные, обратимые и т. д. реакции), порядок реакции, закономерность изменения константы скорости и т. д. [c.190]

Методами кинетики параллельных и последовательно-параллельных реакций можно определять относительные значения констант скорости реакций одного и того же вещества А с различными соединениями В], В., и т, д. или реакций двух соединений А и В, приводящих к нескольким продуктам С,, и т. д. [c.206]

В случае последовательных реакций скорость превращения исходных веществ, очевидно, определяется самой медленной стадией, в случае параллельных — самой быстрой. Это следует учитывать при попытках управления скоростью реакции направлять усилия иа изменение лимитирующей стадии. [c.224]

Константа скорости реакций. Молекуляр(юсть н порядок реакций. Цепные реакции. Реакции в закрытых системах. Односторонние и двусторонние реакции. Параллельные и последовательные реакции. Кинетика реакций в открытых системах. Реакторы идеального смешения и идеального вытеснении. [c.163]

Расчет констант скорости реакции по данным, найденным при проведении опытов в реакторе периодического действия, для сложной последовательно-параллельной реакции первого порядка без допущения линейности изменения объема выполнен Райтом [c.376]

Можно воспользоваться следующим различием в механизмах сравниваемых реакций если постулировать, что параллельные реакции протекают независимо друг от друга, (о добавление в реакционную среду поочередно веществ В и Г не долишо влиять на скорость реакции. При последовательном механизме добавление конечного продукта также не скажется на скорости реакции второго (промежуточного) продукта. Но если добавить в реакционную среду промежуточный продукт, то скорость образования конечного продукта увеличится. [c.35]

Принцип кинетической независимости простых реакций - отдельные простые реакции, составляющие сложную реакцию, протекают независимо друг от друга, так что кинетические функции (т.е. зависимости скорости простой реакции от концентраций и температуры) не изменяются при протекании в данной системе других реакций. Принцип независимости стадий сложной реакции обоснован тогда, когда отдельные реакции, выраженные в виде стехиометрических уравнений, соответствуют элементарным актам химического превращения, т.е. стехиометрическая схема правильно отражает истинный механизм сложной реакции. Принцип независимости простых реакций применим для большинства типов сложных реакций (параллельных, последовательных, цепных). Для сложных реакций, в которых одни простые реакции существенно влияют на протекание других, например - сопряженных реакций, принцип независимости неприменим. Принцип независимости стадий сложной химической реакции соблюдается лишь в термически-равновесном газе, когда имеет место максвелл-бол ьцмановское распределение по всем степеням свободы реагентов. При резком воздействии на газ - в ударных волнах и гиперзвуковых потоках, электрических разрядах, при горении и взрывах, в газовых лазерах, при лазерном и ином мощном световом воздействии -возможно заметное нарушение термического равновесия. Это приводит к [c.164]

Реактор представляет собой никелевую трубку, изогнутую в виде плоского змеевика и погруженную в раствор расплавленной селитры. Процесс проводится при 400—500°. Углеводород проходит последовательно через все витки змеевика, в то время как хлор подается параллельно в нескольких местах. Величина участков между вводом хлора и количество подаваемого хлора на каждом участке определяются экспериментально. В связи с тем, что скорость реакции по длине реакциЪнного змеевика уменьшается, а смесь удаляется от пределов взрываемости, количество подаваемого хлора и величина участков между точками его ввода по длине змеевика увеличиваются. [c.118]

Для восстановления скорости реакции частично риформированный продукт из реактора Р-1 поступает во вторую ступень нагрева, где проходит тремя параллельными потоками - одним через 12 труб второй секции печи, двумя потоками третью секцию печи П-1 и с температурой 470-530 поступает в реактор Р-2. Температура продуктов реакции снижается на выходе из Р-2 на 40 °С. Продукты реакции из реактора Р-2 направляются в четвертую секцию печи П-1, где вновь нагреваются до температуры 470-530 и с этой температурой последовательно проходят реакторы Р-4, 5. [c.46]

В сложных параллельных, последовательных или параллельнопоследовательных реакциях донорные и акцепторные добавки могут по-разному менять скорости составляющих реакций. Поэтому при подборе полупроводниковых катализаторов нужно исследовать оба класса добавок — донорные и акцепторные, а также проверять их дозировку в достаточно широких интервалах, особенно в области малых значений. [c.25]

Изучение кинетики и нахождение удовлетворительного механизма смешанных реакций представляют известные трудности. Тем не менее, хотя кинетика их может быть очень сложной, это не препятствует организации управления смешанными реакциями зная стехиометрические соотношения и скорость реакций, можно легко ими управлять. Например, с одной стороны, если отношение является постоянным, то нельзя изменить соотношение продуктов параллельных реакций первого порядка в реакционной массе. Аналогично, при необратимых последовательных реакциях первого порядка обеспечиваются строго определенные соотношения концентраций целевых продуктов и концентрация промежуточного продукта. С другой стороны, в случае смешанной реакции мы располагаем большими возможностями для управления соотношением продуктов ее в реакционной смесн. Варьируя, скажем, лорядок сливания реагентов (приливая А к В или наоборот), можно совершенно изменить соотношение продуктов реакции. [c.186]

В соответствии с взглядами [136], при термодеструкцин газообразного, жидкого и твердого топлива одновременно протекают несколько параллельно-последовательных реакций с различными энергиями активации, что согласуется с мнением о различном влиянии на процесс термодеструкции активных и малоактивных радикалов. В соответствии с теорией параллельно-последовательных реакций, чем больше скорость нагрева и чем выше температура, тем больше выход летучих веществ и меньше твердого остатка. [c.164]

Одной из наиболее важных задач, которую приходится решать в связи с параллельно-последовательными реакциями,— нахождение условий для получения максимального выхода того или иного промежуточного продукта. Этот выход, как уже указывалось, не 1ависит от начальных концентраций исходных веществ и определяется лишь значениями параметров т. е. соотношениями между константами скорости отдельных стадий. При заданных значениях / I задача получения максимального выхода некоторого промежуточ-1ЮГ0 продукта Р, сводится к тому, чтобы остановить реакцию в момент достижения максимальной концентрации Р,. Это можно сделать, прерывая реакцию искусственным путем в момент времени, при котором в заданных условиях, при заданных начальных концентрациях исходных веществ достигается максимум [Р ]. Однако можно воспользоваться другим приемом. Соотношения между концентрациями А и промежуточных продуктов (VI.55) и (VI.56) не зависят от начальной концентрации В. Можно, в частности, взять такое [В],,, чтобы к моменту достижения максимального значения [Р,] вещество В полностью израсходовалось. Если есть значение i, при котором имеет максимальное значение, то, согласно (VI.54), необходимо взять [В] таким, чтобы выполнялось равенство [c.216]

Как видно из предыдущих параграфов, вопрос о маршрутах в сложных химических реакциях и кинетических характеристиках реакций решается на основании экспериментальных данных в виде кинетических кривых скоростей реакций. Часто кинетика многостадийной реакции осложнена автокатализом, автоингибированием и химической индукцией. в таких случаях при решении обратной задачи полезно использовать кинетическую информацию не в виде кинетических кривых, а концентрационными соотношениями. Такие графики позволяют ответить на вопрос о том, как превращаются продукты (параллельно, последовательно и т. д.), каковы порядки реакции и относительные константы скорости. Ниже приводится ряд примеров. [c.59]

Простые и сложные реакции. Если процесс протекает в одну стадию в соответствии со стехиометрическим урайнением, т. е. отвечает одному этапу, его называют простым. Сложные процессы — это совокупность простых, поэтому их кинетические уравнения содержат несколько констант скорости. Сложными реакциями являются обратимые, параллельные, последовательные и другие реакции. Для каждой стадии сложной реакции применимы уравнения простых реакций. Суммарная скорость процесса определяется (лимитируется) скоростью самой медленной стадии и может быть описана кинетическим уравнением этой простой реакции. [c.140]

Сложные реакции могут быть совокупностью параллельно или последовательно протекающих процессов. Закон действую щих масс справедлив для каждой отдельной стадии реакции, но не для всего взаимодействия в целом. Та стадия процесса, скорость которой минимальна, лимитирует скорость реакции в общем. Поэтому математическое выражение закона действующих масс, записанное для самой медленной (лимитирующей) стадии процесса, приложимо одновременно и ко всей реакции в целом. Если в приведенном примере стадия (1) является само и медленной, лимитирующеи скорость всего процесса, то в применении к этой сУадии реакции закон действующих масс (У.З) запишется как и = йСАСв Это соотношение представит зависимость от концентрации реагентов А и В не только скорости первой стадии реакции, но и всего процесса. [c.110]

Для объяснения зависимости скорости реакции от концентрации реагирующих веществ необходимо знать, сколько молекул (атомов или ионов) реагента одновременно участвует в одном элементарном акте реакции, т. е. молекулярность реакции. Если в элементарном акте участвует одна молекула реагента (как, например, в реакции разложения МзОд = N02 + + N0 4- О2), то это — мономоле к улярная реакция, если две — бимолекулярная, если три — тримоле-кулярная. Может показаться, что для нахождения моле-кулярности реакции достаточно знать коэффициенты в уравнении процесса. Однако сам процесс может складываться из различных элементарных актов, происходящих последовательно или параллельно. В этом случае уравнение химической реакции отражает лишь суммарный эффект этих взаимодействий. [c.171]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология