Химические экзотермические

Изучение тепловых эффектов химических процессов показало, что экзотермические реакции, особенно сопровождающиеся значительным выделением теплоты, протекают самопроизвольно и часто весьма бурно. Более спокойно, но также самопроизвольно, т. е. без притока энергии извне, протекают экзотермические реакции с малым тепловым эффектом, многие из которых при повышении температуры обратимы. На основе этих наблюдений был сформулирован обп ий принцип (Бертло, 1867), утверждавший, что мерой химического сродства служит тепловой эффект реакции и что самопроизвольно протекают лишь такие ироцессы, которые сопровождаются выделением теплоты. [c.77]

В ходе химических реакций происходит либо выделение тепла (экзотермические реакции), либо его поглощение (эндотермические реакции). Если в одном направлении реакция является экзотермической, то в обратном она будет эндотермической. [c.14]

Таким образом, экзотермическими являются те реакции, при которых продукты обладают более прочными химическими связями, чем исходные вещества. Условия возникновения эндотермичного эффекта реакции, естественно, прямо противоположные. Так, образование NO (АЯ°/,мо= 90,2 кДж/моль) из N 2 и О а — процесс эндотермический [c.165]

Если скорость разветвления цепей значительно превышает скорость их обрыва, то цепная реакция может проходить со взрывом. Цепной взрыв следует отличать от термического взрыва, связанного с экзотермическим характером реакции. Когда скорость возникновения теплоты в системе, в которой проходит химическая реакция (не только цепная), значительно выше скорости отвода теплоты, температура начинает быстро возрастать. Это обусловливает стремительный рост скорости реакций, приводящий к взрыву. [c.232]

Рис. 1.34. Положение контролирующей полосы при Q, изменяющемся быстрее, чем Е Контролирующая полоса (заштрихована) подвешена у края части распределения, занятой химическим экзотермическим образованием

При анализе возможности зажигания образовавшейся топливно-воздушной смеси, в соответствии с рекомендациями работ [4, 6, 185], используется тепловая модель зажигания. При этом считается, что скорость химической экзотермической реакции подчиняется закону Аррениуса. Более подробно данная задача будет рассмотрена в последующих Разделах настоящей Г лавы. [c.363]

Горение возникает и протекает при определенных условиях при наличии горючего вещества, кислорода (воздуха) и источника воспламенения. Горючее вещество и кислород являются реагирующими веществами. Для возникновения горения они должны быть нагреты до определенной температуры. Эту роль выполняет источник воспламенения.. Поэтому под источником воспламенения понимается тепловой источник (пламя, искра, накаленное тело) или тепловое проявление какого-либо другого вида энергии химической (экзотермическая реакция), механической (удар, сжатие, трение) и т. д. В установившемся процессе горения постоянным источником воспламенения является зона горения, т. е. та область, где происходит реакция, выделяется тепло и излучается свет. Для возникновения и протекания горения горючее вещество и воздух должны находиться в определенном количественном соотношении. Это касается не только горения газовых, паровых и пылевых смесей, но и горения твердых тел, при нагревании которых не выделяются пары и газы. В последнем случае это соотношение распространяется в основном на кислород, содержание которого в воздухе не должно быть ниже определенных величин. Для возникновения горения источник воспламенения должен иметь определенную температуру и запас тепла. Это относится и к реагирующей зоне при установившемся процессе горения. [c.6]

В п. 8.4, 8.5 и 8.6 рассматривается влияние химических экзотермических и эндотермических реакций на теплопередачу в сжимаемом турбулентном пограничном слое. Для иллюстрации использования уравнений, выведенных в этих пунктах, приводится пример решения для турбулентной теплопередачи к сублимирующей поверхности с экзотермическими реакциями, происходящими вблизи поверхности. Для задачи, рассмотренной в качестве примера, было найдено, что тепло, выделяющееся в результате предположенной экзотермической реакции, преобладает над теплом, уносимым в результате массообмена и испарения. [c.323]

На практике обычно встречаются следующие виды теплообмена нагрев (или охлаждение) перерабатываемого сырья, плавление твердых веществ, сублимация, испарение воды или других жидкостей и растворов, выпаривание полупродукта (в некоторых случаях продукта), дистилляция жидкостей, сушка твердых материалов, конденсация водяного пара и пара других жидкостей, отвод тепла ири экзотермических химических реакциях или подвод тепла ири эндотермических реакциях. [c.12]

Кроме мероприятий по предотвращению пожаров и взрывов лри проектировании необходимо учитывать и ряд других возможных опасных ситуаций. Например, несовместимость сырья или химических компонентов процесса, в результате которой могут возникнуть неизвестные или неконтролируемые источники энергии. Неконтролируемая энергия может выделяться при экзотермической реакции, быстром разложении веществ и других превращениях, что приводит к повышению давления, температуры, скоростей реакции выше предполагаемого уровня. Необходимо предупреждать возможность смешения воды, например, с горячими нефтепродуктами или другими средами, потому что даже при атмосферном давлении вода, соприкасаясь с горячими продуктами, испаряется, увеличиваясь в объеме в несколько тысяч раз. С некоторыми веществами вода бурно реагирует с выделением большого количества тепла. Ошибочное смешение разных веществ в условиях, когда необходим жесткий контроль, может привести к образованию нежелательных вредных веществ. [c.30]

Когда в аппарате происходит не только простое изменение состояния, но еще и превращение (изменение агрегатного состояния, химическая реакция), то к энтальпии поступающего вещества следует прибавить соответствующую теплоту превращения А//. Значение Ai/при экзотермической реакции будет отрицательным. Энергетический баланс [c.52]

Однако если в системе идет химическая реакция, то температурного равновесия не может быть достигнуто, так как в результате химической реакции поглощается или выделяется тепло в сосуде устанавливается некоторое распределение температур со средней температурой, близкой к температуре стенок. Если реакция экзотермическая, то температура газа, всегда будет выше температуры стенок если же реакция эндотермическая, то стенки оказываются более нагретыми, нежели газ. Эти температурные градиенты будут более детально рассмотрены в следующем разделе. [c.372]

Простая модель теплового взрыва была основана на том, что в течение экзотермической реакции тепло играет роль автокаталитического фактора. Интересно выяснить, могут ли химические вещества, образующиеся в ходе [c.381]

Интересно, отметить, что так как сорбция является экзотермической в большинстве случаев, то скорость сорбции обычно превышает скорость десорбции. Это означает, что молекулы продукта реакции в гомогенной фазе обычно находятся в равновесии с адсорбированной фазой. Это не всегда справедливо в отношении реагирующих веществ, так как сорбция во многих случаях является химической реакцией с атомами поверхности. Поэтому сорбция может иметь некоторую энергию активации и протекать очень медленно. [c.536]

Одним из наиболее характерных свойств пламени является его способность излучать энергию. Излучение — следствие перехода молекулы или атома из возбужденного состояния в основное при этом в виде излучения выделяется квант энергии, равный /IV (Н — постоянная Планка, V — частота электромагнитного колебания). Излучение пламени может иметь тепловую или хемилюминесцентную природу. В первом случае переход атомов (молекул) в возбужденное состояние обусловлен их тепловым движением и является следствием обмена энергии при соударениях, во втором случае переход в возбужденное состояние происходит вследствие протекающих в пламени экзотермических химических реакций. [c.114]

Скорость выделения тепла в сосуде вследствие протекания в нем экзотермических химических реакций (dQ dx) определится выражением [c.128]

Как ужр указывалось, каталитический крекинг представляет собой сумму различных химических реакций. Некоторые из этих отдельных реакций являются эндотермическими, другие — экзотермическими. Поскольку теплота крекинга резко меняется с увеличением глубины конверсии, то, следовательно. [c.158]

Пользуясь принципом подвижного равновесия (см. стр. 155), нетрудно установить качественное правило смещения химического равновесня с изменением температуры. В соответствии с этим принципом при повышении температуры ЬТ смещение равновесия должно сопровождаться увеличением энтропии так как (8Т)р(А5)т.>0, т. е. химическое равновесие при повышении температуры должно сместиться в сторону эндотермической реакции (в том направлении, в котором протекает эндотермическая реакция), а при понижении температур ы—в том направлении, в котором протекает экзотермическая реакция. [c.304]

Нормы расхода тепла и энергии устанавливаются на основании тепловых и энергетических балансов. При этом в приходной части теплового баланса находят отражение теплота, развиваемая экзотермическими химическими реакциями физическая теплота, приносимая нагретыми реагирующими веществами теплота, вносимая в процесс извне. В расходную часть входят теплота, поглощаемая в эндотермических процессах физическая теплота, уносимая продуктами реакции потери теплоты в окружающую среду. [c.99]

Этот полимер представляет большой интерес также с точки зрения химической технологии, так как его производство в больших масштабах связано с применением очень высоких давлений и повышенных температур. Поскольку эта реакция экзотермическая, необходим отвод значительных количеств тепла реакции, чтобы избежать тяжелых последствий. Кроме того, учитывая характер реакции, исходное сырье должно быть высокой степени чистоты. [c.165]

Поскольку и физическая и химическая адсорбция—процессы экзотермические, равновесное содержание адсорбированного вещества всегда снижается при возрастании температуры. [c.205]

Теплоту химической реакции, проводимой при постоянном давлении (или хотя бы при условии, что окончательное давление совпадает с исходным), принято называть изменением энтальпии реагирующей системы, АН (читается дельта-аш ). Как мы узнаем из гл. 15, изменение энергии АЕ соответствует теплоте реакции, проводимой при постоянном объеме, например в калориметрической бомбе, показанной на рис. 2-4. Энтальпию можно рассматривать как энергию, в которую внесена поправка, учитывающая работу, которую могли совершить реагенты, отталкивая атмосферу, если они расширялись во время реакции. Различие между Д и АН невелико, но очень важно, хотя сейчас мы еще не будем уделять ему внимания. Если в процессе реакции выделяется теплота, то энтальпия реагирующей системы убывает в этом случае изменение энтальпии АН отрицательно. Такие реакции называются экзотермическими. Реакции, протекающие с поглощением теплоты, называются эндотермическими в таких реакциях происходит возрастание энтальпии реакционной смеси. Для реакции разложения пероксида водорода можно записать [c.89]

Буровой И. А., Г о р и н В. H., Р о м м Р. Ф., Динамические свойства химических процессов ири иротекании одной экзотермической реакции, ДАН СССР, 193, № 4, 868 (1970). [c.188]

Следует отметить, что понятие пределы взрыва применяется в трех различных значениях. Во-первых, о пределах взрыва говорят тогда, когда определяется то давление (при определенной температуре), ниже которого не может произойти самопроизвольный взрыв. В этом случае взрыв имеет чисто тепловую природу. При экзотермической реакции может наступить такое состояние, когда отвод тепла из реагирующей системы будет меньше, чем теплота химической реакции. Это будет приводить к возрастанию температуры реагирующей системы и к резкому нарастанию скорости химической реакции по закону = Такое тепловое автоускорение реакции приведет к взрыву. [c.216]

Протекание химической реакции сопровождается изменением внутренней энергии реагирующих систем. Если внутренняя энергия системы уменьшается (Аи<.0), то реакция протекает с выделением энергии (экзотермические реакции). Если же внутренняя энергия системы возрастает (Д(У>0), то процесс сопровождается поглощением энергии из внешней среды (эндотермические реакции). [c.73]

Естественно предположить, что и химические процессы должны самопроизвольно протекать в направлении уменьшения внутренней энергии системы, т. е. в направлении, отвечающем положительному тепловому эффекту реакции. Действительно, опыт показывает, что при обычных условиях самопроизвольно протекают преимущественно экзотермические реакции. [c.190]

При протекании реагирующей фазы в пустой трубе важную роль играет выделение или поглощение тепла, вызванное химической реакцией. Если реакция экзотермическая, то около стенок трубы скорость уменьшается и радиальный профиль концентрации будет плоским. В случае эндотермической реакции степень превращения в пристенном слое увеличится, так как температура у стенок будет выше Причиной этих явлений служит радиальное движение массы, возникающее вследствие турбулентной диффузии [c.53]

Пусть в момент времени / = О входная температура скачкообразно уменьшилась до величины 6о = — 7,5 и далее при любом I оставалась неизменной. Предполагается, что величина скорости химического превращения при этой температуре пренебрежимо мала. На рисунке видно, что с течением времени максимальная температура реакционной смеси в слое не только не уменьшилась, но даже увеличилась, приблизившись к некоторому пределу бщ . Температурный градиент в формирующемся фронте выше стационарного, а при 4 4 он остается практически неизменным. Фронт сформировался. Теперь по слою катализатора с неизменной скоростью перемещается тепловая 0( , 1) и концентрационная 4) волны (фронты), которые в системе координат г = Г—ш1 остаются неизменными (здесь I — длина слоя катализатора, м — скорость движения фронта). Тепловой фронт гетерогенной химической экзотермической реакции, как показано ниже, обладает рядом чрезвычайно интересных свойств. Среди них, например, такое разность между максимальной температурой во фронте От и входной температурой реакционной смеси Во может быть во много раз больше величины ДЭадЛ р (бтах), где Хр (0тах) — равновесная степень превращения при максимальной температуре во фронте. [c.79]

Пламя можно определить как массу газа, которая излучает электромагнитную радиацию в результате химического экзотермического процесса. Химические реакции в пламенп имеют цепной механизм. [c.80]

Деление атомных ядер и ядерный синтез. Ядерная энергетика. За рубежом в 1939 г. было показано, что уран, облученный нейтронами, испытывает необычное превращение делится на два осколка с атомной массой, примерно вдвое меньней, чем у урана. Одновременно наблюдается образование нескольких нейтронов. Этот новый тип ядерных превращений получил название деления. В этом же году советские ученые Петржак и Флеров доказали, что деление урана осуществляется не только при облучении нейтронами, но и самопроизвольно. Таким образом, для урана распад может идти одновременно по двум схемам, по типу а-распада и по типу деления. Последний процесс характеризуется большим периодом полураспада (10 лет) и поэтому в природном уране он осуществляется очень редко. Положение здесь аналогично химическим экзотермическим реакциям, которые могут протекать самопроизвольно, но с измеримой скоростью протекают лишь тогда, когда система получает необходимую энергию активации, позволяющую реагирующим частицам преодолеть потенциальный барьер. Для осуществления деления требуется также активация, например, за счет поглощения тяжелым ядром нейтрона. [c.419]

К статьям прихода энергетического баланса ЭТУ относятся электроэнергия, преобразуемая в теплоту в ЭТУ за вычетом электрических потерь, теплота химических (экзотермических) реакций и теплота, вносимая обрабатываемыми изделиями (шихтой). Расходные статьи включают полезную теплоту, идущую на нагрев, плавку нли испарение обрабатываемого материала, тепловые потери и теплоту химических (эндотермических) реакций, которая может относиться в разных случаях как к полезной теплоте, так и к тепловым потерям. [c.307]

Тепловые эффекты можно включать в уравнения реакций. Химические уравнения, в которых указано количество выделяющейся или поглощаемой теплоты, называются термохимическими уравнениями. Величигга теплового эффекта указывается обычно в правой части уравнения со знаком плюс в случае экзотермической реакции и со знаком минус в случае эндотермической реакции. Панример, термокнмическое уравнение реакции [c.167]

По тепловым характеристикам химические процессы, протекаю-1цие в реакторах, могут быть экзотермические, протекающие с выделением тенла, и эндотермические, протекающие с поглощением тепла. [c.262]

В термических, а также каталитических процессах нефтепе — реработки одновременно и совместно протекают как эндотермические реакции крекинга (распад, дегидрирование, деалкилирова— ние, деполимеризация, дегидроциклизация), так и экзотермические реакции синтеза (гидрирование, алкилирование, полимеризация, конденсация) и частично реакции изомеризации с малым тепловым эффектом. Об этом свидетельствует то обстоятельство, что в про — дуктах термолиза (и катализа) нефтяного сырья всегда содержатся углеводороды от низкомолекулярных до самых высокомолекуляр — ных от водорода и сухих газов до смолы пиролиза, крекинг — остатка и кокса или дисперсного углерода (сажи). В зависимости от температуры, давления процесса, химического состава и молекулярной массы сырья возможен термолиз с преобладанием или реакций крекинга, как, например, при газофазном пиролизе низкомолеку — лярных углеводородов, или реакций синтеза как в жидкофазном процессе коксования тяжелых нефтяных остатков. Часто термические и каталитические процессы в нефте— и газопереработке проводят с подавлением нежелательных реакций, осложняющих нормальное и длительное функционирование технологического процесса. Так, гидрогенизационные процессы проводят в среде избытка водорода с целью подавления реакций коксообразования. [c.9]

Несмотря на внешне благоприятные экономические условия не наблюдалось быстрого развития процессов прямого окисления. Это объяснялось недостаточным пониманием происходящих химических процессов, трудностью контроля за быстрыми экзотермическими реакциями и трудностью разделения многокомпонентных смесей, часто образующихся при этом. Для решения всех этих проблем многое уже сделано и в ближайшее время можно ожидать дальнехших успехов. [c.341]

Сальников И. E., Вольтер Б. В., Исследование режима проточного химического реактора при осуществлении экзотермической мономо-лекулярной реакции, Д.АН СССР, 152, 1, 171 (1963), [c.177]

Рис. 111.12. На стадии а происходит разрыв связей, сопровождакллийся потреблением энергии. На стадии с образуются новые химические связи, сопровождающиеся выделением энергии. Поскольку выделение энергии на второй стадии превышает ее потребление на первой, в целом образование воды из кислорода и водорода - экзотермический процесс.

АН° > О, т. е. химическая реакция с поглощением тепла, то реакция эндотермическая знак производной будет положительный, следовательно, констаита равновесия с увеличением температуры возрастает (рис. 114). Если АН° < О, т, е. химическая реакция идет с выделением тепла, то реакция экзотермическая знак производной будет отрицательный, следовательно, константа равновесия с увеличением температуры уменьшается. Если АН" = О, т. е. химическая реакция идет без теплового эффекта, копстанта равновесия не зависит от температуры. [c.250]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология