Константы кинетические реакции синтеза аммиака

Для полной характеристики химической реакции необходимы тер.модинамические и кинетические данные. Термодинамические характеристики реакции синтеза аммиака обстоятельно исследованы. Известны также зависимости константы химического равновесия, тепла реакции и термодинамического потенциала реакции (свободной энергии) от температуры и давления, а также от состава газовой смеси. Теоретические данные и экспериментальные измерения хорошо согласуются в области наиболее часто применяемых давлений (ниже 600 ат). Иначе обстоит дело с кинетикой реакции. Кинетические характеристики определяются путем измерения скорости реакции, зависящей от изменения концентрации прод жта во времени (в различных условиях), и путем установления механизма реакции. Законы химической кинетики в гомогенной системе часто можно точно выразить математически для многих хи.мических реакций доказано хорошее совпадение результатов вычислений с экспериментальными данными. В зависимости от количества молекул, принимающих участие в реакциях, они подразделяются на MOHO-, ди- и тримодекулярные, или на реакции первого, второго и третьего порядка, так как скорость реакции пропорциональна произведению концентраций. [c.505]

Выражение константы скорости реакции, полученной в проточно-циркуляционной системе, может отличаться от соответствующих выражений для проточной или для статической систем. Так, для реакции синтеза аммиака при атмосферном давлении, из кинетического уравнения (У.247) вытекает для проточно-циркуляционной системы выражение [522] [c.530]

Полученная нами константа равновесия содержит равновесные относительные парциальные давления отдельных компонентов, поэтому представляет собой безразмерную величину. Рассмотренный выше расчет показывает также, что реакция синтеза аммиака полностью смещена в сторону его образования то, что эта реакция практически не происходит в нормальных условиях, объясняется кинетическим торможением. [c.252]

Кинетическое уравнение для обратной реакции (разложения аммиака). Л/ = к можно получить иным путем - на основании кинетического уравнения для пряглого процесса синтеза аммиака и выражения для константы равновесия суммарного процесса. [c.145]

Поэтому расчеты числа активных центров не приводят, по-видимому, к надежным оценкам ввиду чувствительности их к принимаемым конфигурациям переходного состояния и к точности кинетических данных. Следует такл<е иметь в виду, что указанные расчеты не учитывали возможное влияние неоднородности каталитической поверхности, которое может проявляться не в снижении общего числа мест, а в разной их активности. Это сказывается на выражениях экспериментально находимых констант и на переходе от них к константам элементарных стадий. Так, для реакции синтеза аммиака кинетическое уравнение, как следует из его вывода, содержит в знаменателе константы величину р, где / — степень неоднородности. Для железного катализатора / = 24—33 [162, 179], следовательно, определяемое без учета неоднородности число L было бы занижено на 3 порядка. [c.98]

Хотя результаты [555] критикуются в работе [552, 553] с точки зрения расчетов констант скорости реакции (на что дается ответ в статье [556], оспариваемый в статье [554]), по-видимому, колебания активности и трудности кинетических измерений вблизи равновесия и приводят к неопределенным и противоречивым результатам. Более правильным, вероятно, является значение ni= 1, как следует из совокупности опытных данных по кинетике и механизму синтеза и разложения аммиака. [c.348]

Получено кинетическое уравнение реакции с участием атомов азота и определена константа скорости реакции. Энергия активации процесса равна 26 1 ккал/моль. Сделано предположение, что синтез аммиака на чистом железе протекает о участием атомов азота и лимитируется скоростью диссоциации молекул азота. [c.262]

Эти выражения подставляют в скорости соответствующих медленных стадий, в которых участвуют данные промежуточные соединения. Как видно, именно установление адсорбционнохимических равновесий здесь и позволяет выразить не определяемые на опыте концентрации промежуточных соединений через некоторые константы и парциальные давления компонентов реакции, измеряемые в эксперименте. Выводы уравнений с помощью адсорбционно-химических равновесий в общем виде даны автором [17] и Темкиным [346]. Установление адсорбционно-химических равновесий может приводить к тому, что вещества, отсутствующие на поверхности, все-таки тормозят реакцию, так как концентрация их в объемной фазе регулирует количества других веществ, находящихся на поверхности. Примером этого является реакция синтеза аммиака. Эта реакция тормозится аммиаком вследствие адсорбционно-химического равновесия его с водородом и поверхностным азотом [170], поэтому знаменатель кинетического уравнения содержит концентрацию аммиака, хотя последний не находится на поверхности. [c.235]

Катализаторы восстанавливали стехиометрической азото-водородной смесью при Р = 100 атм, W = 30000 час- -и ступенчатом (до 550° С) повышении температуры. Активность образцов катализаторов изучали в реакции синтеза аммиака при Р = 300 атм, = 30 ООО час в интервале температур 350—550° С. Устойчивость катализаторов характеризовали степенью изменения их активности в результате перегрева (700° С) или отравления парами воды при концентрации 2000 и температуре 550° С в течение 72 час. Все опыты проводились в пятиканальных колонках, позволявших испытывать образцы в одинаковых условиях процесса. Сопоставление активности и устойчивости различных образцов катализаторов проводилось по количеству аммиака на выходе из колонки синтеза (коэффициент вариации при сравнительных испытаниях 3,5%, при испытаниях в разное время — 8,6% [4]), а также по величинам констант скорости к и й д), рассчитанным по кинетическому уравнению Темкина [5], при температурах 400 или 450° С. [c.328]

Вероятно, вторая точка зрения ближе соответствует действительности, так как многие работы, на основе которых сделаны противоположные выводы, вызывают определенные сомнения в отношении корректности методов эксперимента. Прежде всего это относится к использованию проточного метода определепия активности и его оформлению. Полученные данные могли быть также значительно искажены и в результате влияния внутренней диффузии. Показано, что внутридиф-фузионный перенос может оказывать большое влияние на наблюдаемую скорость реакции синтеза аммиака даже при использовании довольно мелких гранул катализатора [82, 253, 254]. Осторожно следует относиться и к сопоставлению активности катализаторов различного состава по величине удельных констант скорости реакции из-за возможного различия коэффициентов в кинетических уравнениях для разных катализаторов. [c.56]