Кинетика реакций, изучение с помощью

Изучение скоростей реакций позволяет выяснить истинный механизм протекания сложных химических превращений. Это в свою очередь создает перспективы для нахождения путей управления химическим процессом, т. е. его скоростью и направлением. Выяснение кинетики реакций позволяет осуществить математическое моделирование реакций, происходящ 1х в химических аппаратах, и с помощью электронно-вычислительной техники задачи оптимизации и автоматизации химико-технологических процессов. [c.192]

На основе физически оправданных предположений делается переход от процессов молекулярной динамики к статистическому описанию кинетики реакций с помощью относительно небольшой выборки траекторий. Это позволяет создать эффективную численную методику изучения кинетики с использованием классических траекторий движения. [c.76]

Испытайте другие возможные катализаторы реакции в том числе Ре2+ (аутокатализ ). Разработайте методику изучения кинетики реакции с помощью спектрофотометра. [c.312]

Большое значение приобрела газовая хроматография при изучении кинетики реакций, главным образом каталитических. Этому вопросу посвящена гл. V в книге Рогинского, Яновского и Бермана [5], где приведены многочисленные примеры исследования кинетики реакций при помощи газовой хроматографии. Но среди них почти нет примеров из области неорганических веществ, за исключением некоторых работ, в которых изучались процессы комплексообразоваиия в системах, состоящих из органических и неорганических веществ, например образование комплексов иода с олефинами. [c.228]

Другие доказательства в пользу S l -механизма были получены после 1928 г. при изучении кинетики реакций в сочетании с установлением состава продуктов реакции, включая и изучение кинетики реакций при помощи меченых атомов, а также при исследовании изменения оптической активности, сопровождающем перегруппировку. [c.702]

Термодинамика не дает никаких сведений о времени, необходимом для достижения равновесия это уже неоднократно подчеркивалось выше. Термодинамика лишь сопоставляет исходное и конечное состояние реагирующей системы, характеризуя их такими функциями состояния, как Т, Р, V, Е, Я, 5 и С. Изменения этих величин не зависят от того, протекает реакция за наносекунду (10 с) или за эон (10 лет), а также от того, осуществляется реакция в одну стадию или в тысячу стадий, при условии что исходное и конечное состояния системы в каждом случае одни и те же. В отличие от этого кинетика занимается изучением скорости протекания реакций. Камень, скатывающийся по склону горы, останавливается и остается сколь угодное время неподвижным, если он встречает на своем пути барьер, высота которого может составлять даже небольшую часть высоты самой горы. Если этот камень будет случайно потревожен прохожим, вероятность того, что за определенный промежуток времени он перескочит через препятствие и продолжит скатываться с горы, зависит среди прочих факторов и от высоты барьера. Задачей химической кинетики является исследование барьеров химических реакций и установление их роли в замедлении реакций, а также путей преодоления барьеров при надлежащих химических условиях или их обхода при помощи катализаторов. [c.393]

Методические вопросы количественного изучения кинетики химических реакций с помощью ЭВМ рассмотрены в работах [1—31. [c.113]

Изучение кинетики и механизма реакции имеет большое как теоретическое, так и практическое значение, поскольку позволяет не только лучше представить картину взаимодействия реагирующих молекул, но и, в конечном итоге, выбрать наиболее оптимальный состав катализатора и режим ведения процесса в промышленных условиях. Вместе с тем следует отметить сложность решения данного вопроса. Так, если кинетику реакции можно описать с помощью экспериментальных кривых, показывающих изменения концентрации реагирующих веществ во времени при различных условиях ведения опыта, то представления о механизме реакции. могут быть установлены лишь после тщательного анализа большого экспериментального материала. [c.67]

В качестве примера определенпя констант скоростей с помощью у ВМ можно привести изучение обратимой реакции пролина с хлоранилом в водио-этанольном растворе. За кинетикой реакции наблюдают по росту оптического поглощения аддукта 1 1 прп А, 360 нм (это поглощение приписывается комплексу между исходными реагентами). Согласованием решения на АВМ с экспериментальными кинетическими кривыми получают значения констант скоростей для прямой и обратной реакций образования комплекса. [c.348]

Некоторые примеры изучения кинетики реакций термического распада с помощью хемилюминесценции [c.86]

Определение констант скоростей радикальных реакций с помощью спиновых ловушек основано на изучении кинетики образования аддуктов с первичными и вторичными продуктами исследуемой реакции. При этом необходимо знание констант скоростей реакций различных радикалов с самой спиновой ловушкой. В настоящее время значительное количество таких данных известно. [c.43]

В тех случаях, когда реакционная система слишком сложна и измерение ключевых компонентов ее во время протекания реакции представляет большие трудности, когда работы должны быть проведены в сжатые сроки или отсутствуют достаточные экономические стимулы для изучения кинетики реакции, вместо кинетических исследований можно использовать метод, основанный на анализе поверхностей поведения системы. Этот метод позволяет эффективно и экономично оценить поведение системы при изменении до шести параметров в широких пределах. Однако он не дает возможности экспериментатору вычислить показатели системы при значениях температуры, давления и расхода, которые не могут быть экспериментально проверены при помощи наличного оборудования или аппаратуры. [c.26]

Практическая реализация процесса ферментативного гидролиза целлюлозы невозможна без детального изучения его кинетики и создания на данной основе математических моделей, позволяющих предсказывать ход гидролиза в любой момент времени реакции. С помощью математического моделирования можно выявить стадии и факторы, лимитирующие скорость ферментативного расщепления целлюлозы, обосновать оптимальный качественный и количественный состав целлюлазного комплекса, выбрать необходимый тип реактора, что в итоге дает возможность найти оптимальные условия проведения процесса. [c.157]

Оригинальный метод изучения кинетики реакций, протекающих в полимерах и сопровождающихся выделением летучих продуктов, предложен Франком [68]. При нагревании поливинилового спирта (или его смеси с полиакриловой кислотой) происходит реакция сшивания, которая протекает с выделением паров воды. Кинетические реакции можно изучать, регистрируя выделение паров воды. Реакцию проводили в специальном трубчатом реакторе, который заполняли пленкой поливинилового спирта. Реактор помещали в воздушный термостат и включали в схему хроматографа вместо хроматографической колонки. Реактор нагревали в термостате хроматографа с заданной постоянной скоростью до определенной температуры, после нагрева до которой реакция протекает в изотермических условиях. В ходе реакции через реактор с постоянной скоростью пропускали поток газа-носителя. Выделяющуюся при сшивании поливинилового спирта воду определяли с помощью детектора по теплопроводности. Типичная кривая изменения концентрации воды в потоке газа-носителя показана на рис. 28. Реакцию изучали нри температурах до 150—300° С. [c.107]

В настоящей работе изложены результаты изучения кинетики науглероживания твердосплавных прессовок метан-водородной смесью на приборе, позволяющем контролировать изменение веса образца в процессе реакции с помощью весов, находящихся вне реакционной зоны [5]. [c.146]

Основное направление научных работ — исследование сверхбыстрых химических реакций разработанными им методами химической релаксационной спектрометрии. С помощью метода температурного скачка исследовал кинетику реакций ионов водорода и гидроксила с кислотно-основными индикаторами в водном растворе. Для изучения быстрых реакций в растворах слабых электролитов предложил метод наложения сильного электрического поля, увеличивающего степень диссоциации электролита. Благодаря применению созданных им методов, использующих периодическое возмущение системы, получены данные об образовании ионных пар и десольватации ионов в водных растворах электролитов, о реакциях переноса протона, о кинетике ассоциации карбоновых кислот в результате образования водородных связей и др. Изучал ферментативный катализ, механизм передачи информации и другие вопросы молекулярной биологии. [c.589]

Прежде всего, при помощи метода изучения кинетики реакции в адсорбированном слое была исследована активность индивидуальных активных участков и характер неоднородности каталитической поверхности. При этом было установлено, что способ приготовления сильно влияет как на общую активность (измеряемую по величине периода полупревращения То,б), так и на величину энергии активации реакции в адсорбированном [c.132]

Переход от изучения кинетики реакции к ее промышленному осуществлению может быть осуществлен с помощью моделирования. Теория моделирования химических процессов в значительной мере основывается на законах кинетики. Для моделирования необходимы подробные и достаточно точные кинетические данные. [c.8]

Масс-спектрометрический метод использовали для исследования фото-сенсибилизированных реакций. Примером может служить изучение кинетики разложения ацетальдегида и ацетона [626, 1270] и олефинов Q—С4 [378, 1267], сенсибилизированного ртутью. При помощи масс-спектрометра изучали кинетику реакций нестабильных соединений (как, например, свободные радикалы) и реакции между стабильными соединениями. Примеры подобных исследований можно найти в ссылках, приведенных выше. Следует упомянуть измерение относительных скоростей различных реакций, протекающих в смесях метильных и этильных радикалов [853], и исследование реакций метильных радикалов с водой на поверхности кварца и стекла [90]. [c.455]

После изучения реакции с помощью соответствующего экспериментального метода задачей исследования является установление механизма, согласующегося со всеми опытными данными. В этом разделе мы рассмотрим информацию различных типов, которую можно иснользовать. Более полное изложение отдельных вопросов можно найти в обычных учебниках по кинетике реакций (см., например, работу 194]). [c.96]

Существует очень много работ, посвященных изучению спектров пламен, тем не менее применение спектроскопии для исследования кинетики реакции в пламенах началось после введение фотометрии пламени как основного аналитического метода. До этого интерес к изучению спектров пламен был вызван возможностью показать наличие промежуточных частиц в процессах горения [32]. Экспериментально они определялись по излучению возбужденных частиц и не могли применяться для определения концентрации частиц в основном состоянии. Такие задачи можно было решить с помощью спектра поглощения, однако трудности, связанные с получением большого и однородного пламени, необходимого в этом случае, не позволяли измерять концентрации частиц в основном состоянии до тех пор, пока не появились горелки с многократным прохождением поглощаемого излучения [33]. [c.224]

Оптимальный режим (температура, концентрация, давление, скорости потока и т. п.) определяется кинетикой процесса. Теория показала невозможность физического моделирования каталитических реакций с помощью обычной теории подобия. Вместе с тем достаточное развитие получило математическое моделирование, позволяющее на основании исходных кинетических данных, полученных в лабораторных условиях, рассчитать течение процесса в реакторах промышленного масштаба. Это позволяет значительно сократить путь перехода от лабораторного исследования к промышленной установке, но вместе с тем предъявляет повышенные требования к точности лабораторного изучения кинетики каталитических процессов (влияние концентрации, температуры) [3]. [c.11]

Продукты быстрого фотолиза могут быть исследованы в аппаратуре, аналогичной применяемой для изучения свободных радикалов при этом предполагается, что их время жизни превышает 10 сек [578]. Кинетику реакции озона с олефинами изучали при помощи масс-спектрометра [657], пригодного для изучения таких быстрых реакций. Эту работу [1761] проводили как часть программы исследования точного механизма образования окислителей и загрязнения воздуха. [c.455]

При изучении кинетики реакций определяют зависимость концентрации веществ, находящихся в реакторе, от времени при различных параметрах реакции. Для этого реакционную смесь анализируют через строго определенное время. Если точно измерять интервал времени между моментом начала реакции и моментом взятия пробы, то при помощи стандартных методов по полученным данным можно вычислить константы скорости реакции и значения энергии активации, а также получить сведения о механизме реакции. [c.190]

Сложность реакций, идущих в растворах, сильно препятствовала развитию этой области химии в течение многих лет. Применение радиоактивных изотопов дало возможность исследователю, работающему в области кинетики, успешно решать некоторые стоящие перед ним задачи. В настоящее время имеется возможность при благоприятных условиях проследить судьбу отдельных атомов в реагирующей молекуле и получить тем самым сведения о механизме исследуемой реакции. При изучении отдельных реакций с помощью меченых атомов всегда следует иметь в виду, что участие меченых атомов в побочных реакциях или конкурирующих обменных реакциях может привести к ошибочному истолкованию результатов. Для решения вопросов кинетики необходимо располагать сведениями о протекающих в системе обменных реакциях, рассмотрению которых посвящена гл. I. Следует отметить, что тщательное изучение обменных реакций уже само по себе может дать большой и ценный материал для понимания кинетики исследуемой реакции. Б этой главе мы вкратце рассмотрим несколько характерных примеров успешного применения меченых атомов в кинетических исследованиях. [c.42]

В табл. ПА приведены результаты изучения химической кинетики и механизма реакций с помощью радиоактивных индикаторов. Перечислены изучавшиеся реакции и кратко сформулированы полученные результаты. Так как результаты исследований кинетики реакций изотопного обмена приведены в табл. 1А и 1Ь, то они не включены в настоящую таблицу. Не включены также данные большого числа работ по химической кинетике, при которых использовались в качестве индикаторов стабильные изотопы и данные по применению как стабильных,, так и радиоактивных индикаторов в биологической кинетике, так как эти области выходят за пределы задач данной книги. Использовались все работы, опубликованные до 1949 г. включительно. Однако авторы не претендуют на полноту приведенных сведений, так как среди работ, относящихся к области классической кинетики или биологии, трудно найти исследования, специально посвященные изучению реакций с радиоактивными индикаторами. [c.318]

До настоящего времени методы импульсного радиолиза применялись при исследовании кинетики реакций, протекающих в объеме раствора. Ценные сведения о механизме радиационно-химических превращения могут быть получены в результате изучения процессов, происходящих в шпорах . Однако современный уровень техники генерации импульсного излучения не позволяет проводить подобные исследования. Действительно, реакции в шпорах заканчиваются за 10 —10" сек. [2], тогда как с помощью существующих источников излучения можно создавать дозы, достаточные для образования сравнительно высоких концентраций продуктов, которые еще могут быть измерены, например, методами оптической спектроскопии, лишь за 10 —10 сек. В литературе описан способ генерации импульсов рентгеновского излучения длительностью 10 сек. [3—5]. Однако дозы за [c.250]

Следующие эксперименты проливают свет на этот вопрос. На основании изучения кинетики реакции, катализируемой сукцинил-СоА ацетоацетат — СоА-трансферазой, был сделан вывод о наличии пинг-понг-механпзма (гл. 6). Таким образом, фермент представлен двумя различными формами, одна из которых, как было показано, содержит связанный СоА [92]. Промежуточное соединение фермент—СоА, образующееся при взаимодействии фермента и ацетоацетил-СоА, восстанавливали меченным Н боргидридом натрия, а затем при помощи НС1 осуществляли полный гидролиз ферментного белка. В результате была выделена тритированная а-амино-б-оксивалериановая кислота. [c.138]

В качестве индикатора конечной точки, как и в случае титрования с Ре304, применяют преимущественно ферроин. Тщательным изучением кинетики реакций, возможных при взаимодействии Се (IV) с Н2С2О4 в присутствии ферроина [1681], выяснено, что скорость общей реакции сильно зависит от исходных концентраций взаимодействующих реагентов, уменьшаясь при увеличении концентраций. Этот эффект приписан ионам 50 ", причем их замедляющее действие относится только к реакции окисленной формы ферроина с Н2С2О4. Реакцию можно ускорить при помощи катализатора J 1, но его влияние становится заметным при температуре > 50°С. В результате исследования предложена методика титрова- [c.156]

Для изучения кинетики реакции алкилирования бензола олефинами в гомогенной среде мы, как в случае галоидопроизводных, выбрали в качестве растворителя нитробензол, Алкилируювдим агентом служит циклогексен. Определение течения реакции во времени проводилось путем титрования отобранных из реакционной массы проб с помощью бромид-броматного раствора [17]. [c.434]

За последние 15 лет курс квантовой химии стал необходимым элементом при обучении не только физико-химиков, но хи-миков-органиков и химиков-неоргаников. Одна из причин этого— успешные расчеты достаточно сложных молекулярных систем, ставшие возможными в результате развития строгих и полуэмпирических методов вычислений и широкого использования ЭВМ. Другая причина связана с применением квантовохимических представлений к рассмотрению кинетики реакций и изучению веш,еств с помощью разнообразных современных физических методик. В соответствии с возникшей потребностью был написан ряд учебных пособий по квантовой химии, предназначенных для читателей с разной степенью подготовки. К числу подобных руководств относится предлагаемая вниманию читателей книга чехословацких ученых Р. Заградника и Р. Полака, адресованная химикам, не специализирующимся в области квантовой химии, а также аспирантам и студентам старших курсов химических вузов. [c.5]

В работах [766—768J изучение кинетики реакций дегидрирования и дегидратации спиртов проточным методом проводилось при низких пульсирующих давлениях с помощью отсасывания образующихся продуктов реакции. [c.523]

Большинство исследований гидрогенизации ароматических соединений, выполненных в 30—50-х годах, посвящено выяснению различных вопросов теоретического характера (химическое строение, в частности стереохимия, кинетика, механизм органических реакций, изучение катализаторов). Так, например, изучением стереохимии тетралина и декалина при помощи каталитического гидрирования нафталина занимались Шротер, Шраут, Вильштеттер и другие [209]. Стереохимию диалкилциклогексанов в связи с катализом изучали Зелинсдий и Марголис [213]. [c.154]

Осциллограммы с записью поглощения ОН в смесях Нг—О2 этим методом аналогичны представленной на рис. 2.2. Различия обусловлены главным образом влиянием низкого полного давления газа на кинетику реакции. После быстрого начального участка роста концентрация ОН достигает максимума и затем держится практически на постоянном уровне в течение всего времени наблюдения. Для стехиометрических смесей этот уровень совпадает с максимальной концентрацией ОН, а для бедных смесей этот уровень реализуется после кратковременного максимума [42]. Для детального кинетического изучения периода индукции [39—41, 43, 44] и природы максимума концентрации ОН [42] Гардинер и сотрудники успешно провели эксперименты при низких давлениях в широком диапазоне начальных составов Нг О2. Относительная концентрация радикалов ОН находилась из экспериментальной записи сигнала поглощения в предположении выполнимости закона Бера, а абсолютная концентрация ОН рассчитывалась с помощью усредненной интенсивности спектрального распределения висмутовой лампы и эмпирической калибровки. Основные результаты этих исследований будут рассмотрены в разд. 2.3. [c.138]

Монография посвящена изучению механизма и кинетики сложной химической реакции с помощью методов планирования эксперимента. Показано, что использование методов планирования эксперимента позволяет значительно сократить объем экспериментальной работы и повышает точность и надежность исследований, что подкрепляется практическими примерами. Эти методы цолезны исследовательским химическим лабораториям. [c.2]

D2. L e i f e r E., U r e у H. С., Изучение кинетики газовых реакций с помощью масс-спектрометра. Термическое разложение диметилового эфира и ацетальдегида. J. Ат. hom. So ., 64, 994—1001 (1942). [c.636]

Галогенирование ароматических углеводородов систематически изучалось Н. Н. Ворожцовым и сотр., разработавшими непрерывный метод так называемого многократного хлорирования бензола, нри котором за счет рециркуляции достигались наиболее выгодные соотношения хлорбензола и полихлорбензолов. А. Н. Плановский и В. С. Хайлов установили математические закономерности работы проточной технологической системы по этому методу [9, с. 391]. При изучении кинетики реакций галогени-ровапия Е. А. Шилов определил активность различных агентов галогенирования. Ю. С. Залкинд и Б. М. Михайлов с сотр. исследовали галогенирование конденсированных ародтатических соединений с помощью диоксандибромида. [c.83]

Шафигуллин А. Г. Изучение кинетики реакций окисления щавелевой кислоты перманганатом с помощью измерения электропроводности реакционной смеси в ходе превращения. Вестн. Моск. ун-та, 1949, № 10, с. 61—71. Библ. 23 назв. 802 Эпик П. А. Зависимость окислительновосстановительных реакций от pH среды. Сообщение о научно-исс.г едовательской работе КПИ, 1946, 5, с. 41—43. 803 Эпик П. А. Зависимость окислительио-вос-станов1ггельных реакций от pH среды. В сб. 50 лет Киевского политехнического института. Киев, 1948, с. 183—217. Библ. 59 назв. 804 [c.37]

Изучение реакцйй изотопного обмена позволяет разработать простые методы синтеза химических соединений, содержащих радиоактивные элементы. С помощью изучения кинетики реакций изотопного обмена можно устанавливать строение и прочность химических соединений, равноценность одинаковых атомов в том или ином соединении, решать ряд других проблем. [c.344]

Первые авторы исследовали оптическое поглощение свободных радикалов, образующихся нри радиолизе чистых органических веществ или их смесей. Однако в принципе их установка может быть применена и для изучения радиолитических превращений в водных растворах. На рис. 87 показано устройство, использованное цитируемыми авторами для идентификации некоторых свободных радикалов. Свет из импульсного источника 4 входит в ячейку 8, где находится облучаемая система, отражается от противоположного конца ячехжп, покрытого алюминием, и через линзы 6 поступает в спектрометр 8. Длительность вспышки составляла 1,2-10 сек. Кинетика реакций с участием промежуточных продуктов исследовалась с помощью стационарного источника света, монохроматора, специальной электронной схемы и осциллографа. Схема этого устройства приведена на рис. 88. [c.171]