Константа последовательных реакций

Итак, сложный химический процесс, состоящий из ряда параллельных и последовательных простых реакций, можно описать системой дифференциальных уравнений, включающих скорости отдельных стадий. Решение системы дифференциальных уравнений — уже проблема математическая. Однако проинтегрирована ли система уравнений и получено ли окончательное решение в элементарных функциях, моделируется или рассчитывается процесс на ЭВМ, необходимо знать значения констант скоростей простых реакций. В формальной кинетике не раскрывается природа констант скоростей реакций. Константы входят как постоянные множители, значения которых определяются из опытных данных. Важнейшей задачей кинетики является раскрытие закономерностей, определяющих зависимость к от строения реагирующих молекул и условий опыта — температуры, среды, катализатора и других факторов. Задача эта решается двумя путями с одной стороны, идет накопление опытного материала о зависимости констант скоростей элементарных реакций к от различных факторов, с другой — делаются попытки создания теории элементарного химического акта и элементарных реакций, которая позволит предсказать значения к простых реакций в зависимости от строения реагирующих молекул и условий опыта. [c.556]

Рис. 58. Кинетические кривые накопления промежуточного вещества Р в двух последовательных реакциях первого порядка прм различных соотношениях констант скоростей расходования н образования промежуточного вещества V. r — безразмерная концентрация промежуточного вещества Р

Ввиду сложности уравнений даже для простых последовательных реакций и тем более для бимолекулярных практически при расчетах констант скорости реакций крекинга часто пользуются соотношениями для простых мономолекулярных реакций. [c.43]

На первой стадии протекает двусторонняя реакция с константами скоростей прямой и обратной реакций равными и соответственно. На второй стадии протекает практически необратимая, односторонняя реакция с константой скорости Данная последовательная реакция описывается следующими уравнениями скоростей химических реакций на первой и второй стадиях [c.549]

Гидролитическое расщепление множественных связей молекулы связанного лигавда с матрицей можно описать процессом, состоящим из последовательных реакций. Если допустить, что кинетика этих реакций подчиняется псевдопервому порядку, что согласуется с предложенным механизмом десорбции, и константы последовательных реакций имеют одно и то же значение, то можно вывести выражение для концентрации свободных лигандов Сн- Если известна общая концентрация фиксированного лиганда, т. е. содержание (в мкмолях) в 1 мл влажного геля, то [c.221]

Константы последовательных реакций гидролиза циркония рассчитал Соловкин [11]. [c.304]

Один из наиболее простых случаев определения оптимума — установление максимального соотношения концентраций исходных продуктов, когда побочные параллельные и последовательные реакции не осложняют процесс. Располагая функциональной зависимостью константы равновесия реакции Кс от соотношения концентраций, можно определить экстремум (оптимум), приравняв нулю первую производную этой функции. Способ иллюстрируется приведенным ниже примером. [c.176]

Это означает, что скорость образования продукта Р определяется скоростью первого этапа последовательной реакции, а следовательно, значением константы скорости k. [c.223]

Может случиться, что с увеличением температуры одна из констант возрастает более быстро, и тогда уже другой этап будет лимитировать скорость последовательной реакции АRР. [c.224]

Таким образом, если константы скоростей отдельных этапов имеют одинаковые единицы измерения, то этапом, по которому определяется скорость последовательной реакции, будет тот, значение константы скорости которого меньше. [c.224]

Записи уравнений химических реакций перфорируются по одной карте на реакцию в формате (ЗР5.2,7 (2А4,А1). Последовательно задаются десятичный логарифм предэкспонента, показатель степени в температурном множителе константы скорости реакции, энергия активации в ккал/моль, символическая запись реакции. Для рассматриваемого примера необходимо отперфорировать следующие перфокарты [c.240]

После интегрирования уравнения скорости выражение интеграла может оказаться настолько сложным, что не удастся определить константу скорости реакции по экспериментальным данным построением любых графиков. В таких случаях легче обрабатывать опытные данные при помощи дифференциальных уравнений. Рассмотрим, например, уравнение (И,65). Предположим, что мы располагаем в качестве экспериментальных данных зависимостью Лг, от времени. По этим величинам можно рассчитать производную йп (И. Если два ряда данных (1П(,1(И, П), и t) подставить в дифференциальное уравнение, можно определить неизвестные и 2, решив полученную систему уравнений. В настоящем примере числовое решение найти нелегко, но оно все же может быть получено методом последовательных приближений [уравнение <ХП 17), стр. 390]. [c.75]

Пр и м е р. Апробация методики последовательного оценивания параметров была проведена на кинетической модели (4.14) по двум наборам экспериментальных данных. Первый набор с начальными условиями С (0) = = (1, О, О, 0,0) , соответствующими сжатой схеме реакций (4.16), представлял собой точное решение кинетических уравнений при значениях констант скоростей реакций = 1,5 = 900. [c.211]

Рассмотренный способ описания систем с бесконечным рядом комплексов является приближенным. Во-первых, растворы линейных полимеров, как известно, характеризуются значительной отрицательной неидеальностью за счет энтропийных факторов, и более строгая теория должна последовательно учитывать это обстоятельство. Во-вторых, константа равновесия реакции удлинения цепи скорее всего не остается постоянной по всему ряду комплексов. Однако даже относительно простые предположения о характере изменения этой константы вдоль ряда наталкиваются на математические трудности. Пусть, например, каждая последующая константа присоединения отличается от предыдущей на множитель и. Тогда для рассматриваемого выше ряда, начинающегося от 1 2, соотношение (4) принимает вид [c.66]

Формулы для сложных последовательных реакций, определяющие зависимость от /, имеют много констант скоростей, трудно определяемых экспериментально. Поэтому использование этих решений часто бывает практически невозможно. Однако учитывая, что многие химические процессы, например каталитические, электрохимические, фотохимические, и многие реакции в растворах протекают через ряд последовательных стадий, целесообразно ознакомиться с основами теории простейших последовательных реакций. Рассмотрим последовательную одностороннюю реакцию первого порядка [c.546]

Так как концентрация А1Х очень мала, то в (222.7) с , и большей частью Сх будут тождественны общей концентрации А1, Аг и X в системе. Если условия квазистационарности (222.5) не соблюдаются, то для более точного описания процесса надо решать систему уравнений последовательной бимолекулярной обратимой реакции. Из (222.7) следует, что при малых константах равновесия реакции (I) скорость реакции характеризуется первым порядком по А1, дробным по Аг и первым по X. При к Сг уравнение (222.7) можно записать в форме [c.621]

Из рис. УП-13 следует, что наличие максимума концентрации промежуточного продукта не является общим случаем для последовательных обратимых реакций. Максимум наблюдается только тогда, когда константы скоростей реакций образования промежуточных продуктов больше констант скоростей их исчезновения. [c.184]

В процессах ООС в системе обычно протекают несколько последовательных или параллельных реакций. При последовательных реакциях скорость одной из них определяет скорость всего процесса. В этом случае константа общей скорости процесса является сложной функцией констант скоростей отдельных реакций [c.238]

Рис. 61. Кинетические кривые накопления конечного продукта двух последовательных реакций первого порядка при различных отношениях констант скорости расходования и образования промежуточного вещества

Методами кинетики параллельных и последовательно-параллельных реакций можно определять относительные значения констант скорости реакций одного и того же вещества А с различными соединениями В], В., и т, д. или реакций двух соединений А и В, приводящих к нескольким продуктам С,, и т. д. [c.206]

При каком соотношении констант скоростей отдельных стадий последовательной реакции 1-го порядка [c.71]

Нижний индекс 1 у константы скорости к указывает, что она относится к первой стадии в последовательности реакций, которые описывают механизм полной реакции. [c.22]

Для определения конечного угла вращения плоскости поляризации гл часть раствора, оставшегося после заполнения трубки, поместить в термостат при 40° С, где и выдержать в течение всего опыта. По окончании измерений определить угол вращения плоскости поляризации оставшегося раствора, охладив его до температуры опыта. Начальный угол вращения плоскости поляризации раствора рассчитать экстраполяцией, как указано на стр. 359. Обработку полученных данных произвести в той же последовательности, как и в работе 1. Затем вычислить константы скорости реакции без катализатора и в присутствии катализатора по уравнению [c.361]

Колебательный режим протекания реакции в открытой системе возникает в последовательных реакциях с автокаталитическими стадиями при выполнении определенных условий (при определенном соотношении констант скорости, концентраций и скорости подачи реагентов в реактор). [c.54]

Ранее было показано [1, 2], что реакции алкилирования фенола и бензола изобутиленом являются последовательными. Полученный экспериментальным путем состав алкилата в зави- и ю ти от молярного соотношения изобутилен-.фенол совпадает с рассчитанным по формулам, выведенным для последовательных реакций первого порядка, при соотношении констант скоростей 3 = 1 0,08. Найдено соотношение констант последовательной реакции алкилирования бензола изобутиленом = 1 0,9. [c.44]

Относительная активность металлов — катализаторов гид роксилирования фенола до диоксибензолов — уменьшается в следующем ряду Fe (1)>Си (0,78) >0s (0,62) >Au (0,51) >Со (0,35), причем, чем активнее металл, тем выше селективность образования ПК и ГХ. Изменение природы металла оказывает значительное влияние на его способность к первичным (параллельным) реакциям превращения фенола и практически не влияет на изменение соотношения констант последовательных реакций окисления фенола и диоксибензолов. [c.97]

Шварц [89] написал превосходный обзор, суммирующий трудности, с которыми сопряжено вычисление индивидуальных констант скоростей из кинетических даивых для систем последовательных реакций. [c.233]

Когда константы скорости имеют разные единицы измерения (т. е. порядок кинетических уравнений этапов последовательной реакции неодинаков), приходится пользоваться более сложной зависимостью, чем уравнение (VIII-80). В этом случае может ока- [c.224]

Если единицы измерения констант скорости одинаковы и численные их- значения близки, то ход изменения концентрации конечного продукта следует описывать уравнением типа (VIII-80) с учетом констант скорости отдельных этапов. В случае многоэтапных последовательных реакций, в которых отдельные реакции могут быть обратимыми, зависимость такого рода имеет очень сложный вид. [c.225]

Показать, что в двух последовательных реакциях первого порядка количество первогр продукта проходит через максимум и затем снижается до нуля. Выразить максимальное количество этого продукта и время достижения максимума через константы скорости. [c.86]

Рве. 3. Кинетические кривые расходовашш исходного вещества (7) и накоплении промежуточного вещества (2) и продукта реакции в последовательной реакции А В Д С при различных соотношениях констант [c.14]

Внутренняя диффузия зависит от пористой структуры катализатора. По размерам поры условно делятся на три категории микро-поры диаметром менее 15 А, мезо-поры диаметром от 15 до 150 А и иакропоры диаметром более 150 А. Диаметр пор определяет внутреннюю диффузию. Основную долю общей поверхности многих катализаторов составляет внутренняя поверхность, поэтому именно на ней происходит большая часть взаимодействий и столкновений молекул реагентов. Структура пор весьма разнообразна, и в уравнение скорости внутренней диффузии входит фактор эффективности, учитывающий, насколько затруднена для реагентов диффузия в поры и из них. Однако во многих случаях не так важно знать величину константы скорости внутренней диффузии к, как выяснить, протекает ли реакция в основном на внешней поверхности катализатора или внутри пор, и определить последствия этого. Например, для последовательной реакции [c.10]

Из равенства (VIII, 63) видно, что наибольшее накопление вещества В не зависит от. констант скоростей обеих последовательных реакций, а зависит только от их соотношения. Чем меньше значение г, чем быстрее идет первая реакция по сравнению со второй, тем выше лежит максимум кривой /лв и тем ближе он к начальному моменту времени. [c.324]

Р. Н. Волков [40] вывел кинетические уравнения последовательной реакции для расчетов констант скорости алкилирования бензола и его гомологов олефинами в присутствии ВРз Н3РО4 и показал, что скорость алкилирования бензола значительно выше, чем его гомологов. Полученные им расчетные данные хорошо совпадают с экспериментальными. [c.74]

Рис. 59. Кинетические кривые накопления продукта реакции в случае двух последовательных реакций первого порядка при различных соотношениях констант скоростей расходования и образования промежуточного ве-Н1еста х безразмерная коцентрация нещест ва О

Одной из наиболее важных задач, которую приходится решать в связи с параллельно-последовательными реакциями,— нахождение условий для получения максимального выхода того или иного промежуточного продукта. Этот выход, как уже указывалось, не 1ависит от начальных концентраций исходных веществ и определяется лишь значениями параметров т. е. соотношениями между константами скорости отдельных стадий. При заданных значениях / I задача получения максимального выхода некоторого промежуточ-1ЮГ0 продукта Р, сводится к тому, чтобы остановить реакцию в момент достижения максимальной концентрации Р,. Это можно сделать, прерывая реакцию искусственным путем в момент времени, при котором в заданных условиях, при заданных начальных концентрациях исходных веществ достигается максимум [Р ]. Однако можно воспользоваться другим приемом. Соотношения между концентрациями А и промежуточных продуктов (VI.55) и (VI.56) не зависят от начальной концентрации В. Можно, в частности, взять такое [В],,, чтобы к моменту достижения максимального значения [Р,] вещество В полностью израсходовалось. Если есть значение i, при котором имеет максимальное значение, то, согласно (VI.54), необходимо взять [В] таким, чтобы выполнялось равенство [c.216]

Уточнение условий замены одного катализатора другим можно выполнить на основе связи константы скорости реакции к, степени очистки х и времени контакта реакционной смеси с катализатором т(1.2) и уравнения Аррениуса (1.3), связывающего константу скорости реакции к с тем-гературой процесса Т. Последовательность расчета следующая по за-.п анной степени очистки х для базового (заменяемого) катализатора определяется по (1.2) значение константы скорости реакции к для заменя-рэщего катализатора, по которой по (1.3) рассчитывается необходимая Х,ля заменяющего катализатора температура процесса Т. [c.45]

Наконец, в некоторых случаях удобным способом нахождения кинетических параметров является использование координат некоторых характерных точек на кинетических кривых. В случае двух последовательных реакций таковой является точка максимума на кинетической кривой промежуточного соединения. Согласно (У.20) максимальная копцеитрация Р зависит только от о1ношения констант скорости к к и последнее, тем самым, может быть определено из ординаты точки максимума. После этого из (У. 19) при уже известном к ку из абсциссы точки максимума (времени достижения максимальной концентрации) можно определить к — к и, тем самым, / а и к . [c.190]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология