Траектория для реакции

Теперь учтем, что в каждый конкретный момент времени (или дпя каждой точки траектории химической реакции) система должна обладать вполне определенным внутренним запасом энергии (трансляционные и вращательные, как целое, степени свободы исключены самим выбором системы координат) Значит, энергия эта должна быть функцией положения точки на траектории реакции Другими словами, = (/,2, /13, /23, ) [c.310]

В предпламенной зоне и в пламени протекает большое число различных параллельных и последовательно-параллельных химических реакций. Из этого множества реакций для каждых конкретных условий (температура, давление, состав смеси, газодинамические факторы) могут быть выделены оптимальные траектории движения процесса. Последние представляют собой такую сумму элементарных реакций, при которой превращение смеси в конечные продукты происходит с максимальной скоростью. При изменении внешних условий выбор оптимальной траектории движения процесса осуществляется автоматически. [c.122]

Следует отметить, что не все входные параметры в уравнениях состояния объекта существенно влияют на достижение оптимума целевой функции. Часть из них может принимать произвольные значения без явных помех для достижения требуемого оптимума. То же относится и к координатам состояния. Часть из них несущественна для достижения оптимальной траектории (она несущественна не для объекта, а для достижения заданной оптимальности). Так, например, температура жидкости в сборнике несущественна для регулирования заполнения сборника, а имеет значение, когда в сборнике протекает реакция, ход которой мы оптимизируем. [c.489]

Интеграл (4.27) определяет площадь, ограниченную кривой на рис. 29 до любого выбранного конечного состояния р( ). Иными словами, путь реакции, осуществляемой в аппарате периодического действия, представляется движением вдоль кривой слева направо при возрастании р от начального значения, равного нулю, до конечного значения рг, значения мгновенного выхода могут быть получены вдоль всей траектории для любой порции вступающего в реакцию гексамина. Выход в периодическом процессе, найденный по площади, вполне удовлетворительно согласуется с экспериментальными данными [21]. [c.126]

Эти допущения кажутся разумными, однако реальная картина, к.сожалению, может сильно отличаться от модельной. Корректность (2.88) в принципе ниоткуда не следует, и вероятности незапрещенных переходов могут быть различны. В конкретных процессах некоторые переходы могут оказаться предпочтительными (например, переходы, связывающие состояния одного и того же типа взаимодействия переходы, ведущие к образованию слабосвязанных комплексов и т. д.). Сам процесс многоразового последовательного столкновения в тримолекулярной реакции некоррелирован в том смысле, что каждое последующее столкновение не обязательно ведет к еще большей стабилизации слабосвязанного комплекса, а, напротив, может вызвать его диссоциацию. При строгой постановке задачи расчета /с необходимо сопоставлять вероятности стабилизации и диссоциации для каждого столкновения с конечным интегрированием по полному сечению о . Эта задача кажется слишком сложной. Уточнение теории здесь возможно лишь при получении экспериментальных данных о детальной динамике и траекториям взаимодействия. [c.91]

В случае, когда кинетические зависимости нелинейны, формула ( 1.52) неприменима, поскольку вероятность химического превращения зависит при этом не только от времени пребывания, но и от траекторий частиц реагентов в зоне реакции. Если условия реакции в проточной части слоя и в застойных зонах одинаковы и описываются одной и той же кинетической функцией г (С), то характерным временем реакции служит величина С г (С) и можно ожидать, что параметры квазигомогенной модели будут определяться формулами (VI.63) или ( 1.66), в зависимости от соотношения между временами С г (С) и д. В случае, когда реакции с нелинейными кинетическими зависимостями протекают в системе с локально неоднородными условиями протекания реакции, нельзя вывести эффективное квазигомогенное уравнение только из анализа гидродинамических процессов переноса. В этом случае необходимо отдельно решать уравнения для различных частей слоя (например, свободного объема и застойных зон), отличающихся друг от друга условиями протекания химической реакции. [c.234]

Критерий направления процесса. Для решения вопроса о возможности протекания реакции недостаточно обладать химической интуицией , необходим количественный критерий принципиальной осуществимости процесса. С помощью такого критерия можно определить, насколько далеко идет процесс нельзя ли добиться (и как это сделать) увеличения степени превращения если данное вещество не реакционноспособно, то можно ли создать условия, при которых оно может взаимодействовать с другими веществами как влияют на течение процесса температура, давление, разбавление инертным газом, варьирование концентрации реагентов можно ли заставить изучаемую реакцию протекать в обратном направлении и т. д. В механике большое значение имеет принцип стремления потенциальной энергий к минимуму. Тенденция тела к перемещению сверху вниз определяется разностью уровней в его начальном и конечном положениях независимо от траектории падения. Движение прекращается, когда гравитационный потенциал достигает минимума. Произведение массы тела на изменение гравитационного потенциала равно работе падения тела, которая от пути перемещения не зависит. [c.182]

Особенности экспериментального анализа РВП. Количество информации, которое несет в себе функция распределения, зависит от того, как производится анализ возрастов частиц в системе. Так, функция распределения, полученная на выходе из аппарата, несет в себе информацию более полную, чем любая функция распределения, полученная в произвольной внутренней точке системы. Однако информации кривой распределения на выходе иногда оказывается недостаточно для расчета системы, в которой происходят нелинейные физико-химические превращения (например, при расчете конверсии для химической реакции порядка выше первого). Такая задача становится разрешимой, если информацию о распределениях, полученную на выходе системы, дополнить возрастными характеристиками потока в каждой внутренней точке системы или исследовать распределение частиц по траекториям. [c.211]

Подобные расчеты обычно выполняются методом анализа (т. е. классификации по различным состояниям) классических траекторий (см. 9) [213, 456, 464, 554]. Квантовые расчеты сечений имеются только для простейших реакций (см., например, [363, 570, 571] для реакции И -Ь Нз). Сравнение классических и квантовых расчетов для таких реакций, а также исследование многочисленных модельных линейных столкновений (см. [7, 382]) показывает, что квантовые эффекты существенны толы о вблизи порога реакции, где возможно туннелирование. Поскольку для реакций с участием более тяжелых атомов эти эффекты значительно меньше, можно полагать, что классический расчет сечений дает удовлетворительные результаты [456, 554]. [c.139]

Сходные аргументы могут быть использованы для того, чтобы ограничить траектории, исходящие из начальных профилей ниже или выше трех стационарных состояний. Однако проще использовать физико-химические ограничения. Любая возможная траектория не может привести к температурам ниже температуры на поверхности Тд и не может превысить адиабатическую температуру Т д. В первом случае это происходит потому, что Гц — это эффективная температура отвода, а во втором потому, что тепловыделение происходит только в ходе экзотермической реакции [сравнить с уравнениями (VI, 78) и (VI, 79)1. [c.212]

Монография посвящена методам математического моделирования на ЭВМ кинетики химических реакций. Рассмотрены методы решения прямой и обратной задач химической кинетики, преобразование Лапласа, метод классических траекторий, методы качественной теории обыкновенных дифференциальных уравнений, метод Монте-Карло и др. Приведены программы решения некоторых задач химической кинетики на ЭВМ. [c.2]

В начале книги кратко изложены принципы и сформулированы основные уравнения химической кинетики. Довольно подробно рассмотрен метод классических траекторий, который для химических реакций тяжелых частиц позволяет находить столь нужные для кинетических расчетов сечения и другие фундаментальные характеристики процессов, связанные с реактивными столк о1 иями. Изложение этого метода является первой попыткой в нашей литературе дать возможно полное и последовательное его описание. Трезво оценивая как важность этого метода, так и присущие ему ограничения, можно предположить, что возможности, заключенные в нем, далеко не использованы. [c.6]

В модели прямой реакции надо различать два крайних случая механизм срыва и механизм рикошета. Рассмотрим прямую реакцию А + ВС - АВ -н С. При механизме срыва продукт АВ движется по траектории, приближенно продолжающей траекторию налетающего атома А. Для реакций срыва характерны большие сечения и переход теплоты реакции во внутреннюю энергию продуктов. Реакции рикошета характеризуются малыми сечениями и переходом значительной части теплоты реакции в кинетическую энергию. В реакциях атомов Сз, К и др. с галогенами имеет место предель- [c.19]

В зависимости от начальных условий и различного расположения седловой точки на ППЭ, зависящего от экзо- или эндотермич-ности реакции, получаются существенно различные динамические траектории, что иллюстрируется на рис. 5.7. В случае экзотермической реакции (седловая точка находится во входном канале реакции, рис. 5.7, а) для получения реакционноспособной траектории, т. е. траектории, пе зесекающей переходное состояние, вся кинетическая энергия начального состояния должна быть сосредоточена на трансляционных степенях свободы реагентов, направленных вдоль ПМЭР. В этом случае вся избыточная кинетическая энергия в выходном канале расходуется на колебательное возбуждение продуктов. Если же в экзотермическом случае начальная кинетическая энергия будет сосредоточена на колебательных степенях свободы (рис. 5.7, б), то динамическая траектория реакции не пересекает переходное сосгояние и получается нереакционноспособная траектория. [c.163]

Значение расчетов данамических траекторий реакций состоит не только в том, что они увязывают теоретические представления о механизмах реакций с реальными условиями их протекания, но и в значительно более глубоком понимании механизмов. Такие траектории регистрируются, например, в экспериментах по столкновениям в пересекающихся [c.164]

Рассмотренное определение пути реакции привело бы в общем случае к зависимости от выбора координат (см., например, обсуждение в работе [212]). Решение возникающей проблемы получено в классической работе Маррела и Лэйдлера [214] и развито Фукуи с сотр. [215] и Шефером [216]. Для анализа физического смысла задаваемого уравнениями (47) и (48) пути реакции нужно начать с физически корректного понятия классических траекторий реакции, получающихся в результате решения соответствующей системы уравнений Лагранжа [c.66]

Для случая мгновенной обратимой химической реакции траектории процесса ректификации будут располагаться иа многообразиях химического равновесия, в связи с чем структура полной диаграммы фазового равновесия будет оказывать лишь косвенное влияние на поведение этих траекторий. В случае протекания одной обратимой реакции размерность многообразия химического равновесия будет на единицу меньше размерности концентрационного симплекса, соответствующего всей рассматриваемой многокомпонентной смеси. Это и понятно, так как выбранным условиям соответствует одно дополнительное уравнение связи. Естественно, каждое из многообразий химического равновесия будет обладать своей термодинамико-топологичес кой структурой, при> ем в основу различия этих структур может быть также положено общее число и взаимное расположение особых точек рассматриваемого многообразия. [c.195]

Рис. 40. Структуры диаграмм процессов в системе с химическим взаимодействием компонентов, а-Развёртка граней концентрационного тетраэдра с траекториями процесса открытого испарения б — концентрационный тетраэдр АВС с поверхностью химического равновесия, разделяющей плоскостью областей ректификации ВМО и плоскостью химического взаимодействия АВд чистых исходных реагентов А и В в-плоскость химического взаимодействия АВд чистых исходных реагентов А и В кривая АНВ —линия химического равновесия В,Ч — разделяющая линия областей ректификации пунктирные линии — траектории химической реакции (траектории изменения составов псевдоисходных смесей) г - качественные траектории открытого испарения п различных областях ректификации четырехкомпонентной системы.

Правая часть отношения (17.36) представляет собой степень превращения реагента А(0л) в химической реакции. Таким образом, 0л = onst", т. е. линия ВМ — совокупность составов реакционных смесей с одинаковой степенью превращения (конверсией) реагента А. По траекториям химического превращения (рис. 40, в) легко проследить интервал составов BF исходных смесей, для которых предельная конверсия реагента А составит эту постоянную величину, не зависящую от исходного соотношения реагентов. Следуя аналогично.му графическому представлению о линиях постоянной конверсии реагента В, которые представляют собой прямолинейные лучи, выходящие из вершины А треугольника,. можно заключить, что предельная конверсия реагента В для участка BF исходных составов будет изменяться от нуля (точка В исходного состава) до 1 (точка F исходного состава) . [c.206]

Теория реакций расщепления разработана Крамерсом и Уэстертерпом 6] (в частности, с учетом влияния продольной диффузии) для реактора вытеснения. В простых реакциях влияние продольной диффузии обычно незначительно, тогда как в реакциях расщепления она существенно сказывается на величине максимально достижимого выхода. Билу и Пире [7], а также Трамбуз и Пире [8] развили рассматриваемую теорию в несколько ином направлении. Они показали, что реакция А- Х- -У может быть удобно представлена траекторией на треугольной [c.113]

На рис. 15 представлена геометрическая интерпретация развитых представлений. Размерность МР Б 1) для механизма Г1 с очевидностью равна 1 (один закон сохранения) — это линия в пространстве веществ V = JR (см. рис. 15). В 5 находятся два вектора реакции = = (да — 2й1) и V = (2й1 — а . Фазовая траектория параллельна 8. Стехиометрически совместный класс векторов в У+, содержащий с(0), есть часть (с(0) -Ь кег 5), также лежащая в 7+. Механизм ГЗ включает две линейнонезависимые стадии. Стехиометрическое пространство содержит векторы (оз — а ), а — Оз), (2а1 — аз), (аз — [c.125]

Так, в [11] предложен прпем сокращения максимального механизма, основанный на введении понятий термодинамической доли механизма и б-представительности. Термодинамическая доля характеризует скорость убыли свободной энергии данного механизма по отношению к скорости убыли свободной энергии максимального механизма. Среди множества механизмов существенны те, которые обеспечивают термодинамическую долю, превышающую априори заданное б, которое обычно выбирается близким к единице. Формальное доказательство строится на том, что для сложных реакций в закрытой системе механизм с б-представитель-ностью, близкой к единице, обеспечивает близость к траекториям максимального механизма [14]. Ограничение изложенного подхода состоит в том, что его можно применять только в том случае, когда константы скоростей всех элементарных реакций исходного избыточного механизма известны с высокой точностью. Если точность не высокая (например, известны лишь хорошие начальные оценки констант), то для уменьшения числа стадий избыточного механизма может быть использован метод анализа параметрической чувствительности [15]. [c.178]

В сильнонеравновесных системах возможно возникновение не только триггерного, но и осциллирующего режима с незатухающими периодическими изменениями концентрации. В кинетических системах, где наряду с угнетением происходит активация или торможение процесса продуктом реакции, скорость Т г является функцией концентрации не только исходного реагента, но и продукта. В этих условиях возможно возникновение различных структур, в том числе концентрационных автоколебаний [4] тип структуры может быть определен на основе анализа устойчивости. Неустойчивое состояние типа седло [корни характеристического уравнения (1.31) вещественны и различных знаков ] приводит к возникновению в системе триггерного режима. Неустойчивость типа фокус появляется при комплексно-сопряженных корнях уравнения (1.31) в этом случае в точечной системе возникает предельный цикл, когда любая точка фазовой диаграммы приближается к одной и той же периодической траектории [8, 11]. [c.37]

В химических процессах тоже есть свой потенциал. Подобно механическому (гравитационному) потенциалу он убывает в самопроизвольно протекающих процессах. Исчерпание движущей силы взаимодействия знаменуется достижением минимума этого потенциала. Так как мы условились рассматривать процессы при Р, Т = onst, то потенциал, являющийся движущей силой химических процессов, целесообразно назвать изобарно-изотермическим потенциалом, или, ради краткости, изобарным потенциалом. Его обозначают буквой G в честь американского ученого Гиббса, которому принадлежит разработка этого вопроса. Убыль этого потенциала тоже не зависит от пути процесса, от его химической траектории , и равна максимальной работе реакции за вычетом работы против внешнего давления (см. стр. 7) [c.45]

Канал (б) мо>1<ег быть эффективным и в прямых обменных реакциях (см. 21). Так, механизм дезактивации через обмен был предложен также для интерпретации б лстрой релаксации Н2 на Н, галогеноводородов на Н и молекул галогеЕюв на атомах галогенов [5, 527]. Расчет вероятности дезактивации в процессе (14.7) в общем случае столь же сложен, как и расчет вероятности прямых реакций обмена (см. 21), причем здесь решающее значение имеет воличпна энергии активации. Теоретические исследования динамики данных столкновений показывают, что очень часто эффективности каналов (а) и (б) оказываются сравнимыми и намного превышающими эффективность простого К7 -процесса, вероятность которого оценена по формуле (14.2). Безусловно, здесь важную роль играют те особенности поверхности потенциал .ной эпергии, которые отличают взаимодействия химически инертны. п химически активных партнеров. В частности, большая эффективность кана.1а (п) связана с тем, что соответствующие ему траектории не отталкиваются от барьера (как при простом УГ-процессе), а дважды его пересекают — н прямом и обратном панравлении [3271. [c.91]

Для расчета основных величин молекулярной динамики (сечения, угловые и энергетические распределения) и химической кинетики (коэффициенты скоростей химических реакций) в настоящее время применяется пять методйв 1) метод переходного состояния, 2) метод классических траекторий, 3) полу классическое приближение , 4) квантовые расчеты, [c.18]

Смотреть страницы где упоминается термин Траектория для реакции: [c.163] [c.163] [c.283] [c.311] [c.311] [c.67] [c.70] [c.311] [c.311] [c.204] [c.113] [c.8] [c.127] [c.236] [c.240] [c.263] [c.371] [c.183] [c.70] [c.60] [c.92]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология