Реакции первого порядка последовательные

При изучении кинетики химических реакций часто приходится решать задачу определения порядка реакции по отдельным компонентам или порядка реакции в целом. В 2 настоящей главы приведен ряд соотношений, позволяющих определить, соответствует ли кинетическая кривая закону реакций первого, второго или третьего порядка. Однако, чтобы использовать эти соотношения, необходимо последовательно подставлять в них экспериментальные данные и выбирать, какое из соотношений выполняется. Кроме того, этот прием ничего не дает в случае, если порядок реакции превышает третий или является дробным. [c.219]

Параллельные и последовательные реакции. Если обе параллельные реакции А + В- -С и A + B->D имеют первый порядок как по реагенту А, так и по реагенту В, то можно записать [c.76]

I —перенос тепла теплопроводностью (первый порядок)-, 2 —параллельные или. последовательные реакции первого порядка-, 3 —единичная стадия смешения первого порядка 4, 7 — последовательные и параллельные многостадийные процессы 5 —последовательности тепловых стадий 6 — многостадийные последовательности перемешивания 8 — кинетические зависи мости, являющиеся функцией температуры 9 —кинетические закономерности второго и высших порядков 10— проточный (трубчатый) реактор I — непрерывно и периодически действующие реакторы с перемешиванием 2 —реакторы для гетерогенного катализа [c.117]

Хорн получил следующий весьма интересный результат когда рассматриваемые реакции имеют первый порядок, оптимальная температурная последовательность является зеркальным отражением убывающей последовательности температур, которая максимизирует производительность обратимой экзотермической реакции, имеющей такие же значения энергий активации, [c.138]

У1-8. Элементарная реакция Л + В-> + 5 протекает в технологической схеме, состоящей из двух последовательно соединенных реакторов идеального смешения и идеального вытеснения, причем первый аппарат используется как смеситель. В связи с большим избытком компонента В можно считать, что реакция имеет первый порядок. [c.159]

Подобные рассуждения справедливы и для последовательных реакций А + В -> С А + С -> D. Если предположить, что обе реакции имеют первый порядок по отношению к участвующим компонентам, то можно определить скорость для каждого компонента [c.76]

Первой стадией бензидиновой перегруппировки является протонирование обоих атомов азота. На основании кинетических исследований было установлено, что реакция имеет первый порядок по реагирующему гидразобензолу и второй — по кислоте. Предполагают, что присоединение протонов происходит последовательно, причем стадией, лимитирующей скорость всего про- [c.422]

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]

Поданным Дж. Бокриса и сотр. тангенс угла наклона поляризационной кривой растворения железа равен 40 мВ и реакция имеет первый порядок по ионам ОН". Этим параметрам удовлетворяет последовательность стадий [c.337]

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]

Параллельные и последовательные реакции, протекающие при деструктивной гидрогенизации, по данным Д. И. Орочко имеют первый порядок, который для расщепления, деполимеризации и изомеризации является истинным, а для гидрирования и деструктивного гидрирования кажущимся. Дать аналитический вывод уравнений, описывающих ход деструктивной гидрогенизации, в целом весьма трудно, и поэтому наблюдаемые кинетические закономерности обычно выражают графически (по примеру фиг. 105). [c.315]

Иногда полезно знать, все ли стадии в данной системе реакций имеют первый порядок. Любая система реакций — последовательных, параллельных, обратимых или необратимых, каждая стадия которой имеет первый порядок, может быть представлена системой дифференциальных уравнений первой степени. Если а, Ь, с и т. д. — концентрации в данный момент, а а , Ь , и т. д. — концентрации при = О, то уравнения будут иметь вид [c.94]

Авторами [19, 20] установлено, что в кислых растворах (pH < 2) скорость диспропорционирования имеет второй порядок по концентрации нитроксила и первый — по активности ионов водорода. Показано, что механизм реакции описывается следующей последовательностью стадий [c.58]

Найдены оптимальные условия алкилирования фенола пропиленом в присутствии хлористого алюминия и проведено сравнение с фтористоводородным алкилированием. В обоих случаях реакция является последовательной и имеет первый порядок. Максимальное число изопропильных групп, которое можно ввести в фенольное ядро, равно трем. При алкилировании в присутствии хлористого алюминия получено соотношение констант скорости 1 0,64 0,31, а скорость реакции в 30 раз меньше, чем в присутствии фтористого водорода. Определена эффективная константа скорости на первой ступени. [c.111]

Во внешнедиффузионной области все реакции имеют кажущийся первый порядок независимо от их истинной кинетики, так как порядок массопередачи первый. Все катализаторы проявляют одну и ту же активность и селективность, так как последние определяются относительными скоростями диффузии реагентов, промежуточных и конечных продуктов в большей степени, чем кинетикой реакции. Реакцию, протекающую в этой области, часто рассматривают как определяемую массопереносом к поверхности катализатора, называя ее реакцией, лимитируемой диффузией через пленку . Такая терминология не вполне строга по следующим причинам. Во внешнедиффузионной области две стадии протекают последовательно, и в установившемся состоянии их скорости равны друг другу. Лимитирующей же является та из них, на которой расходуется большая [c.20]

Если все газы, кроме А, адсорбированы слабо, то реакция имеет первый порядок по отношению к В, порядок же по отношению к А изменяется последовательно от 1 до —1 с ростом парциального давления А. [c.214]

Характерные особенности расходования исходных веществ и накопления продуктов последовательной многостадийной реакции рассмотрим на примере последовательных односторонних реакций, кинетический порядок которых на всех стадиях — первый [c.131]

Процессы, описываемые уравнением последовательных необратимых реакций, для удобства сопоставления с изложенными выше закономерностями рассмотрим на примере схемы А В —> О, приняв порядок реакций первым и к Фк2. [c.305]

Для системы последовательных реакций первого порядка порядок суммарной реакции всегда равен единице. Однако даже незначительное усложнение схемы реакций,- например [c.16]

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 случае простой последовательности, в которой каждая элементарная реакция имеет первый порядок по концентрациям активных центров, матричная форма решения соответствующей системы уравнений систематически исследована Кристиансеном [5]. [c.295]

Реакция перекиси водорода с избытком железа(П) в кислом растворе имеет первый порядок по каждому из реагентов и не зависит ни от ионной силы, ни от pH среды. Так как скорость стадии (63) зависит от величины эффективного заряда на железе(П), все наблюдаемые изменения ионной силы, возникающие при добавлении анионов, обусловлены равновесиями между различными комплексами желе-за(П) в растворе. В случае добавления сульфат-ионов вероятна такая последовательность стадий [c.302]

Из выражения (171) для двух последовательных реакций, считая, что вторая реакция также имеет первый порядок и определяя ее скорость по образованию вещества С, получаем [c.54]

Каждая из этих реакционных последовательностей встречается при взаимодействии катион-радикалов с нуклеофилами. Эти последовательности (т. е. соответственно процессы ЕСЕ и ЕСС) трудно различить электрохимически [155, 158]. На основании же кинетических данных можно сказать, какой из механизмов доминирует. Если сделать резонное предположение, что скорость процесса определяется реакцией (2-38), то кинетическим следствием реакций (2-38) и (2-39) будет первый порядок взаимодействия нуклеофила с катион-радикалом по обоим реагентам. Напротив, при осуществлении реакций (2-40) и (2-41) процесс будет иметь второй порядок по катион-ради-калу, первый — по нуклеофилу и минус первый — по исходной молекуле, в предположении, что диспропорционирование быст- [c.89]

Молекулярность и порядок реакции часто не совпадают из-за того, что реакции слагаются из последовательных, идущих с различной скоростью стадий (тогда реакция может иметь дробный порядок), либо вследствие большого различия концентраций. Так, например, реакция первого порядка может быть мономолекулярной А— R+S) или бимолекулярной А+В— R+S) в последнем случае один реагент, например В, взят в большом избытке, и его концентрация в ходе реакции остается практически постоянной. [c.279]

Именно вследствие необратимости реакций приведенные выше уравнения можно последовательно интегрировать одно за другим. Если первая реакция идет но и-му порядку, уравнения по-прежнему разрешимы, однако в том случае, когда одна из промежуточных реакций имеет порядок, отличный от первого, аналитического решения, вообще говоря, не существует. Для обратимых реакций вопрос несколько более запутан. Мы рассмотрим его в следующем разделе, применив метод анализа систем реакций первого порядка, предложенный Уэйем и Претером. [c.105]

Как отмечалось в 4,1, соображотя совсем иного характера могут обусловить применение реактора смешения, несмотря на его меньший выход, В этом случае выход может быть значительно повышен при использовании нескольких аппаратов, соединенных последовательно. Более того, при этом предоставляется возможность оптимального выбора относительных объемов отдельных аппаратов. Если основная и побочная реакции имеют первый порядок, объемы аппаратов должны быть равны-. Если же порядок основной реакции выше, чем побочной, то объемы должны последовательно увеличиваться, начиная с первого аппарата [5], и наоборот. [c.112]

Эти различия в скоростях реакции сернистых соединений разных типов позволяют объяснить кажущийся второй порядок реакции. Если сернистые соединения каждого типа удаляются в результате реакции, имеющей первый порядок по отношению к концентрации серы, то константа скорости (в предположении первого порядка реакции) должна непрерывно снижаться по мере расходования наиболее реакционно-способных сернистых соединений и концентрирования в нефтяном остатке более стойких соединений. Такая последовательность реакций может привести к кажущемуся второму по рядку, слагающемуся из большого числа последовательно протекающих реакций первого поряка с непрерывно снижа- [c.112]

С уменьшением кислотности среды выход а-изоцнаниловой кислоты уменьшается, а метафульминуровой — увеличивается и достигает свыше 90%, в нейтральной среде. Скорость реакции возрастает (в -10 раз в нейтральной среде), причем кинетика теряет характер второго порядка и при кислотности меньше О.ОШ становится ближе к первому порядку [452]. Это интерпретируется [452] как признак того, что с понижением кислотности реакция присоединения гремучей кислоты к димеру (в формуле 4 [332]) ускоряется значительно больше, чем реакция ее димеризации. Действительно, реакция присоединения имеет первый порядок по гремучей кислоте н является по отношению к реакции димеризации не только последовательной, но и параллельной. Поэтому при увеличении вклада реакции лфнсоедннения в общую скорость процесса должен увеличиваться вклад ее и в общий порядок по гремучей кислоте. [c.162]

Весьма интересные результаты были получены при изучении окисления производных толуола (п- и ж-метокситолуола, /г- и ж-хлортолуола, п- и ж-бромтолуола и др.) ацетатом трехвалентного марганца в среде уксусной кислоты при 60—95°С Г101]. В присутствии небольших добавок воды реакция имеет первый порядок по -метокситолуолу и ацетату марганца(П1). При проведении окисления в растворах других карбоновых кислот установлено, что более слабые кислоты (в сравнении с СНзСООН) замедляют, а более сильные ускоряют окисление. Механизм реакции включает лимитирующую стадию распада комплекса, образованного триацетатом марганца и замещенным толуолом, на органический катион-радикал и Мп2+. Затем следуют быстрые стадии отщепления протона ионом АсО от катион-радикала, последовательное взаимодействие Мп(ОАс)з с метоксибензильным радикалом и иона АсО с соответствующим катионом с образованием д-метоксибензилацетата (в случае исходного п-метокситолуола). [c.33]

Если реакция имеет первый порядок, то —d[N]/dt=dlD]/dt= = [N1 и lg[N] является линейной функцией времени. Согласно уравнению (34-3), lg([a]—[aleo) также должен быть линейной функцией времени. Однако, как видно из рис. 197, этого не наблюдается. Поскольку наклоны начальных участков кривых на рис. 193 не зависят от концентрации, нелинейность кривых, изображенных на рис. 197, нельзя объяснить предположением, что реакция имеет другой порядок, отличный от первого. Такая же картина часто наблюдается и при изучении радиоактивного распада, который, несомненно, имеет первый порядок. Для объяснения этого явления можно, как известно, предложить два возможных механизма. Первый из них заключается в том, что исходное вещество неоднородно, т. е. фактически измеряется суммарная скорость нескольких одновременно протекающих реакций первого порядка, каждая из которых характеризуется своей константой скорости. Вещество, характеризующееся более высокими константами скоростей, расходуется быстрее, поэтому в недеиатури-рованном белке возрастает доля вещества с более низкими константами скоростей, и среднее значение константы скорости k уменьшается во времени. Второй возможный механизм состоит в том, что суммарный процесс представляет собой серию последовательных реакций первого порядка, например константы скоростей которых близки по своей величине. Если написать выражение для скорости такой последовательной реакции, то можно получить зависимость, аналогичную представленной на рис. 197. Второй из возможных механизмов более вероятен, так как исходный яичный альбумин является вполне однородным веществом. Сущность этого механизма может заключаться в том, что в некоторый момент времени происходит разрушение спирали лишь на отдельных участках белковой молекулы. Если исполь- [c.709]

Обсуждение этих более сложных стадий проводили на основе работ некоторых авторов [35, 36]. Стадии (в) и (г) в уравнении (35) по очереди принимали в качестве лимитирующих. Когда лимитирующей является стадия десорбции (д), анализ проводят для таких условий, которые применимы при изучении кинетики реакции кислородного электрода и анодного выделения азота из аммиака, изученные Осуином и Саломоном [19г]. Конуэй и Гилеади [35] считают, что некоторые важные обобщения можно сделать из выводов, следующих из рассмотрения зависящей от степени покрытия кажущейся стандартной свободной энергии активации адсорбции в схемах сложных реакций для промежуточных значений степени заполнения поверхности. При адсорбции, описываемой изотермой Ленгмюра, тафелевские наклоны уменьшаются, когда за основной стадией разряда иона протекает ряд последовательных реакций Последовательные стадии, включающие перенос заряда, были рассмотрены выше Гилеади и Конуэй [34] связывают тафелевский на клон ЯТ1тР (/и >2) с бимолекулярными стадиями химической рекомбинации для стадии распада частицы, которая имеет первый порядок, наклон равен ЯТ/Р [38]. [c.290]

Последовательный механизм требует, чтобы выделившиеся атомы Н взаимодействовали друг с другом, а не с кислород-содержашими активными центрами поверхности. Значит, необходимо признать различия в механизме начальных стадий для разных направлений окислительного дегидрирования и соответственно неодинаковую реакционную способность одних и тех же углеводородов в зависимости от условии катализа. Это предположение подтверждено экспериментально. Если при дегидрировании на окисных контактах в отсутствие кислорода бутен-2 реагирует легче, чем бутен-1, а среди изопентенов наиболее легко вступает в реакцию 2-метилбутен-2, то под влиянием кислорода порядок изменения реакционной способности тех же олефинов становится иным [6, 7]. При окислительном дегидрировании на висмут-молибденовых катализаторах порядок по бутиленам близок к первому, а по кислороду при его концентрациях, превышающих некоторое минимальное значение, к нулевому для пентенов порядок по углеводороду меньше первого, что вызвано тормозящим действием продуктов реакции [7]. Для окислительного дегидрирования пентенов на Bi—Мо-катализа торах предлагается кинетическое уравнение, в котором дается первый порядок по олефину и дробный по кислороду [118]. [c.62]

При химико нкинетическом исследовании наибольщая неопределенность, возможность вариантов связаны с построением кинетической схемы процесса. На этой стадии исследования большую роль играет интуиция исследователя. После построения моделей последующие операции и выводы в значительной степени детерминированы. Предлагаемая кинетическая схема записывается либо в виде последовательности стадий реакции, либо в виде графа реакции, характеризующего взаимный переход компонентов процесса. Кинетическая схема реакции при использовании законов химической кинетики однозначно приводит к системе дифференциальных и (или) алгебраических уравнений. При этом элементарные стадии реакции для мономолекулярных процессов имеют первый порядок по концентрациям компонентов [c.6]