Порядок реакции стехиометрический по веществу

Наиболее простой вид имеет математическая модель химического реактора периодического действия. Будем считать, что в реакторе идет единственная реакция превращения вещества X в вещество У ио схеме аХ->У, где а — стехиометрический коэффициент. Предположим, что порядок реакции равен п (часто полагают а = п, см. раздел 1.4.). При периодическом проведении процесса исходный материал с заданной концентрацией с о вещества X загружается в момент времени / = О и находится в реакторе в течение определенного времени до достижения некоторой конечной концентрации вещества X. Уравнение, описывающее процесс изменения концентрации в объеме реактора имеет вид [c.244]

Молекулярность реакции — понятие теоретическое. Для того чтобы знать молекулярность, нужно иметь представления о том, как именно протекает данная реакция, через взаимодействие каких молекул, через какие стадии. В противоположность молекулярности порядок реакции является экспериментальной величиной. Он связан с опытной зависимостью скорости данной реакции от концентрации исходных реагирующих веществ. Для простых реакций, протекающих в полном соответствии с их стехиометрическим уравнением, справедлив закон действующих масс. Поэтому порядок и молекулярность численно совпадают. В других случаях такого совпадения ожидать нельзя. [c.257]

Это выражение базируется на теории столкновений. Величина О (г = 1, 2,. . ., и) называется порядком реакции по г-му веществу. Суммарный порядок реакции равен 2 и,-. Если стехиометрическое [c.62]

В уравнениях математического описания реакционных процессов в реакторах с мешалками использованы следующие условные обозначения информационных переменных а, Ь, с — стехиометрические коэффициенты А, В. С — реагирующие вещества С — концентрация компонента Ср —удельная теплоемкость потока реакционной массы Е — энергия активации fi — площадь теплообмена между реакционной массой и стенкой реактора — площадь теплообмена между стенкой реактора и хладагентом в рубашке Рз — площадь теплообмена между реакционной массой и стенкой змеевика 4 —площадь теплообмена между стенкой змеевика и теплоносителем в змеевике G — массовый поток вещества ДС — изменение массового потока реагента за счет диффузии и конвекции А — удельная энтальпия ДЯг — тепловой эффект реакции при постоянном давлении при превращении или образовании 1 кмоль компонента — длина змеевика т —число компонентов реакции Ai — молекулярная масса реагента п —порядок реакции /V —число молей Qnp —скорость подвода энергии (тепла) Qot — скорость потока энергии (тепла) в окружающую среду R — газовая постоянная Т — абсолютная температура — температура / — общая внутренняя энергия системы, [c.67]

Различают реакции первого, второго и высшего порядка Порядок реакции определяется кинетическим уравнением и чаще всего ие совпадает с молекулярностью (стехиометрией) реакции, так как большинство сложных реакций протекает в несколько стадий. Промежуточные реакции могут оказаться решающими при определении полной скорости реакции. У реакции первого порядка, определяемой стехиометрическим уравнением А- В+С+. .., скорость пропорциональна концентрации с вещества А [c.684]

И Ю1 Да при большом избытке одного из реагируюш,их веществ по сравнению с другими его концентрация остается практически постоянной в течение реакции. Тогда порядок реакции будет на единицу меньше, чем следовало бы ожидать по стехиометрическому уравнению. Примером может служить реакция инверсии тростникового сахара или гидратации мочевины. Эти реакции по существу бимолекулярны, но протекают, как реакции мономолекулярные, т. е. подчиняются уравнению реакции первого порядка, так как концентрацию воды, присутствующей в большом избытке, в них можно считать неизменной и поэтому ее можно объединить с константой скорости в одну постоянную величину. Так, скорость реакции инверсии тростникового сахара можно представить [c.326]

Определение п по кинетической кривой расходования исходного вещества. В общем случае — Сд/й/= А бд, где = й дСв (при нахождении частного порядка по А, когда остальные реагенты взяты в избытке) или А уд (vв/vл)"", когда все реагенты взяты в стехиометрическом соотношении и мы хотим определить общий порядок реакции. Введем безразмерные переменные хСд/Сд., %= -к С 1 Ч. Тогда кинетика расходования А примет вид [c.17]

Объясняется это тем, что стехиометрическое уравнение реакции описывает процесс в целом и не отражает истинного механизма реакции, протекающей, как правило, через ряд последовательных стадий. Кроме того, можно встретиться со случаями таких простых реакций, когда концентрация одного из реагирующих веществ практически остается постоянной, и оно не входит в кинетическое уравнение, тогда порядок реакции понижается. [c.230]

Степени, в которые возводятся концентрации веществ, соответствуют стехиометрическим коэффициентам в уравнении элементарной стадии процесса. Сумма показателей, в которые возводятся концентрации, определяет порядок реакции. В последнем примере порядок реакции по N0 равен двум, по С12 — единице, а в сумме — трем. Для реакции образования озона порядок по всем трем компонентам (Од, О, N3) равен единице, в сумме — трем. [c.175]

Нельзя руководствоваться стехиометрическими коэффициентами в формальном уравнении химической реакции, которое, как правило, выражает лишь суммарное количественное соотношение исходных веществ и продуктов, необходимое для составления материального баланса процесса. Следует вскрывать истинный механизм процесса, находить наиболее медленные лимитирующие стадии его и определять порядок реакции, по которому и должны быть записаны показатели степеней в уравнениях типа (11.2) и [c.44]

Действительный, экспериментально найденный характер зависимости скорости реакции от концентраций реагирующих веществ и определяет порядок реакции (который лишь для элементарных реакций определяется суммой стехиометрических коэффициентов). В общем случае для реакции [c.201]

Стехиометрические коэффициенты а, Ь,. .. лишь иногда равны, но чаще не равны соответствующим показателям степеней в кинетическом уравнении а, р,. ... Сумма показателей степеней при концентрациях реагирующих веществ в кинетическом уравнении определяет общий порядок реакции. В вышеприведенной реакции окисления Ре + порядок реакции равен 2. [c.201]

Если исходить из стехиометрического уравнения (1,3), порядок реакции определяется числом молекул, вступающих в данную реакцию, и равен сумме показателей степеней п ,. .., с которыми входят в уравнение (I, 4) значения концентраций реагирующих веществ. Так, предполагается, что реакция типа А О является мономолекулярной, поскольку претерпевает превращение одна молекула. Реакции типа А В О или 24 -> /> называют бимолекулярными, так как здесь реагируют или претерпевают превращение две молекулы и т. д. [c.12]

Порядок реакции является экспериментальной величиной и определяется по зависимости скорости реакции от концентраций веществ, найденной из опытных данных. Только для простых реакций, механизм которых соответствует стехиометрическому уравнению, порядок реакции и молекулярность имеют одинаковое значение. Например, реакция синтеза иодоводорода формально является бимолекулярной реакцией, и порядок ее согласно уравнению равен двум. В большинстве же случаев порядок реакции и молекулярность не совпадают. [c.39]

Порядки реакций не следует отождествлять со стехиометрическими коэффициентами. Эти понятия имеют совершенно разный физический смысл. Порядок реакции - это экспериментальная величина, существенно зависящая от механизма процесса, а сте-хиометрический коэффициент передает соотношение числа молей реагирующих веществ в итоговом уравнении реакции и не зависит от ее механизма. В приведенном примере порядок реакции не совпадает с коэффициентом при исходном веществе, и это является общим случаем, хотя не исключены и случаи совпадения. Например, процессу синтеза иодоводорода из простых веществ [c.144]

Полезно отметить здесь еще одно кинетическое понятие— молекулярность. Мы видели, что суммарное стехиометрическое уравнение реакции, хотя и существенно для понимания процесса, не обязательно отражает участие всех реагирующих веществ. Мы установили далее, что сравнительно поверхностное изучение кинетики процесса также не позволяет нарисовать отчетливую картину механизма реакции. Нас не удивило бы, если бы оказалось, что даже полный анализ суммарной кинетики не дает возможности сформулировать детальный механизм реакции. Так, например, третий порядок реакции гидролиза сахарозы, катализируемой кислотой, может означать обязательное участие всех трех реагирующих веществ в образовании активированного комплекса, который распадается с выделением глюкозы и фруктозы и с регенерацией гидроний-иона. Это была бы тримолекулярная реакция. Однако в равной мере это может означать наличие двух последовательных бимолекулярных реакций, приводящих к тому же результату. Следовательно, молекулярность реакции— это теоретическое понятие, позволяющее детально описать механизм процесса (так как оно характеризует число молекул, участвующих в переходном состоянии), тогда как порядок реакции представляет собой эмпирический и весьма приближенный способ описания процесса. [c.37]

Если скорость реакции зависит от концентраций нескольких веществ, то для стехиометрической смеси тп будет означать суммарный порядок реакции (1,1а) Для нестехиометрической смеси скорость реакции пропорциональна величине [c.347]

Порядок реакции. Перенесем в матрице У элементы с отрицательным знаком из X в симметричное положение над диагональю. В результате получим вместо X две матрицы Х1 — матрицу из стехиометрических коэффициентов промежуточных и конечных продуктов и Ха — матрицу из стехиометрических коэффициентов исходных веществ. Тогда порядок [c.38]

Это выражение базируется на теории столкновений произведение в правой части уравнения (П.8) равно вероятности столкновения молекул исходных веществ, во время которого может произойти реакция. Величина а,-(г=1. 2.....п) называется порядком реакции по г-му веществу. Суммарный порядок реакции равен 2 г- Если стехиометрическое уравнение [c.82]

Отметим, что рассматриваемое здесь понятие кажущейся молеку-лярности не равнозначно обычно применяемому в кинетике термину, означающему стехиометрический порядок реакции (см. главу I). Последний термин применим к элементарным стадиям реакций (показывая сколько частиц данного вещества участвует в образовании активированного комплекса), тогда как кажущаяся молекулярность, по Г. К. Борескову, характеризует и многостадийные процессы. Для одностадийных реакций, очевидно, оба понятия эквивалентны. [c.325]

Кинетика химических реакций в большей мере зависит от количества одновременно участвующих в них молекул. В соответствии с этим различают moho-, би- и, редко, тримолекулярные реакции (рис. 64), большего количества молекул, взаимодействующих в процессе реакции, практически не наблюдается. Многие химические процессы, описываемые различными громоздкими стехиометрическими уравнениями, обычно представляют собой совокупность нескольких последовательных, а иногда и параллельных элементарных реакций, каждая из которых принадлежит к одной из упомянутых кинетических групп. Вследствие такой миогостадийности макроскопически наблюдаемых процессов вводится понятие о порядке реакции. Он определяется суммой показателей степеней, в которых концентрации исходных веществ входят в кинетическое уравнение. В простейших случаях порядок реакции определяется наиболее медленной стадией сложного химического процесса. Порядок реакции может быть уменьшен, если одно или два вещества, участвующих в реакции, взяты с большим избытком и концентрация их практически не изменяется. Скорость необратимых реакций первого и второго порядков (dxldt) и соответствующие им константы [c.153]

В литературе иногда путают понятия молекул яркости реакции, равной сумме стехиометрических коэффициентов nti + Шз +. .., стоящих в левой части выражения (1), и порядка реакции, т. е. суммы показателей степени в выражении (2) pi + +. ... Молекулярность и порядок реакции могут как совпадать, так и не совпадать между собой. В случае простых, т. е. протекающих в одну стадию, реакций при низких концентрациях реагирующих веществ порядок и молекулярность совпадают. [c.7]

N02 "Ь Оз — N205 = О и имеет первый порядок по N205. Так как стехиометрическое уравнение определено с точностью до произвольного множителя, его всегда можно занисать таким образом, чтобы оно отражало молекулярность или порядок реакции. При исследовании элементарных стадий, составляющих механизм реакции, предполагается, что концентрации исходных веществ должны появляться только в выражении [c.84]

В большинстве случаев, даже у сравнительно простых реакций, показатели степеней в кинетических уравнениях не совпадают со значениями стехиометрических коэффициентов. Это обусловливается тем, что простая реакция является совокупностью элементарных ст<1дий (актов), и стехиометрическое уравнение этой реакции составлено без учета истинного механизма ее протекания. В таких сл /чаях экспериментальгю определяют численное значение показа — те, я степени — так назьи аемого порядка реакции — по каждому реагирующему веществу. Помимо частрюго порядка в практике часто оперируют понятием суммарного порядка реакции, определяемого часто как сумма частных порядков. Таким образом, порядок реакции является чисто эмпирической (экспериментальной) величиной в уравнении, связывающем скорость неэлементарной реакции и концентрацию веществ. [c.21]

Число одновременно участвующих в реакции молекул л> определяет ее стехиометрический порядок. При V = 1 имеем реакцию первого порядка, при = 2 — второго порядка, при V = 3 — третьего порядка и т. д. В соответствии с естественной классификацией реакций , данной Вант-Гоффом (см.[71]), реакции, в которых принимает участие одна частица, называются мопомолекулярпыми, две частицы — бимолекулярными, три частицы — тримолекулярными. Различают порядок реакции по -му веществу — V/ и суммарный порядок реакции V = Sv, . [c.6]

Стехиометрическое уравнение отражает лищь количественное соотношение между реагирующими веществами и не показывает механизма протекающего процесса. Реальный процесс может быть значительно сложнее, чем это отражено в стехиометриче-ском уравнении. Он может проходить через ряд различных стадий, иметь цепной характер, включать в себя молекулы посторонних веществ — катализаторов, которые не входят в стехиометрическое уравнение реакции. Поэтому и скорость всего процесса, а следовательно, и порядок реакции не может в общем случае определяться лишь суммарным уравнением реакции. Естественно, что для сложных реакций можно говорить лишь о молекулярности отдельных стадий, а не о молекулярности реакции в целом. [c.256]

Число молекул, вступающих в элементарный акт (отдельная ступень) химической реакции, происходящей за одно столкновение реагирующих молекул, называется молекулярностью реакции. Поэтому молекулярность реакции не может быть не-целочис ленной. Известны мономолекулярные, бимолекулярные и, как редкое исключение, тримолекулярные реакции. Порядок же реакции, будучи результатом взаимоналожения кинетических закономерностей (и молекулярностей) отдельных ее стадий, может быть и нецелочисленным и не совпадать ни с суммой стехиометрических коэффициентов химического уравнения реакций, ни с молекулярностью отдельных ее элементарных стадий. Порядок реакции отраясает суммарную кинетическую зависимость скорости всей многостадийной реакции от концентрации реагирующих веществ, а молекулярность — механизм элементарных стадий сложного процесса. Поэтому порядок и молекулярность совпадают лишь для простых по механизму реакций. [c.237]

Коэффициент пропорциональности к называется константой скорости химической реакции. Показатели степени п и Пг), в которые возведены концентрации соответствующих веществ (са и Сд), называются порядком реакции по соответствующему веществу. Общий порядок равен сумме порядков реакций по каждому веществу или сумме показателей степеней п= = П - -П2. Первоначально считалось (Гульберт и Вааге), что порядок реакции просто равен стехиометрическому коэффициенту, с которым входит данное вещество в химическую реакцию. Однако ЭТО бывает сравнительно редко. Стехиометрические коэффициен- [c.238]

Необходимо отметить, что порядок реакции нельзя определить по суммарному стехиометрическому уравнению. Согласно уравнению разложения N205, 1В реакции участвуют две молекулы исходного вещества, но в действительности это реакция первого порядка. Это свидетельствует о том, что рассматриваемая реакция протекает по стадиям первой [c.280]

В элементарных реакциях порядок по -веществу совпадает со стехиометрическим коэффициентом (л, = V,), а общий порядок реакции, равный сзгмме стехиометрических коэффициентов реагирующих частиц, называется молекулярностью, которая не может быть больше трех. [c.135]

Для элементарных стадий процесса, или элементарных реакций (идущих в одну стадию), в соответствии с законом действующих масс, порядок реакции совпадает со стехиометрическим коэффициентом, показывающим, сколько молекул данного вещества одновременно участвует в элементарном акте реакции, т. е. П/ = V/. Величину n часто называют кинетическим порядком реакции, а V/ — стехиометрическим порядком реакции. Различие между ними заключается в том, что кинетический порядок реакции указывает, какой степени концентрации данного вещества пропорциональна скорость реакции, а стехиометрический порядок равен числу молекул данного вещества, одновременно участвующих в элементарном акте реакции (т. е. ее моле-кулярности). Молекулярность реакции характеризует общее число молекул реагирующих исходных веществ, участвующих одновременно в элементарном акте реакции, т. е. равна сумме минимальных целочисленных значений стехиометри ческих коэффициентов исходных веществ [c.13]

Приведем следующие примеры реакций, для которых действительный и стехиометрический порядки не совпадают. Согласно стехиометриче- скому уравнению 2N2O = 2Ng + С>2> реакция разложения закиси азота NjO должна быть реакцией второго порядка, в то время как в действительности она является реакцией первого порядка (в области высоких давлений). Далее, стехиометрический порядок реакции На -Ь Вга = 2НВг равен 2, действительный же ее порядок равен /3. Заметим, что дробный порядок реакции представляет собой довольно частое явление. Наконец, порядок реакции по какому-либо из участвующих в ней веществ может быть равен нулю или даже отрицателен. Так, например, скорость окисления ацетилена падает с увеличением концентрации кислорода [1534]. Все эти реакции относятся к числу сложных реакций. [c.10]

Необходимо отметить, что порядок реакции нельзя определить по суммарному стехиометрическому уравнению. Согласно уравнению разложения N2O5, в реакции участвуют две молекулы исходного вещества, но тем не мепее данный процесс разложения является реакцией первого порядка. Это свидетельствует о том, что рассматриваемая реакция протекает по стадиям первой стадией, по-видимому, является разложение по реакции первого порядка [c.328]

Нельзя руководствоваться стехиометрическими коэффициентами в формальном уравнении химической реакции, которое во многих случаях выражает лишь суммарное количественное соотношение исходных веществ и продуктов, необходимое для составления материального баланса процесса. Стедует вскрывать истинный механизм процесса, находить наиболее медленные лимитирующие стадии его и определять порядок реакции, по которому и должны быть записаны показатели степеней в уравнениях типа (IV,2) и (1У,3). Так, например, реакции окисления окиси азота в производстве азотной кислоты и серной кислоты нитрозным способом обычно записываются суммарным уравнением [c.72]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология