Реакция уравнения кинетики и стехиометрическое

Рассмотрим влияние кинетики химического процесса на удельную производительность реакторов идеального смешения и идеального вытеснения на примере реакций простых типов, т. е. реакций, описываемых одним стехиометрическим уравнением [c.183]

Стехиометрические уравнения протекающих реакций, уравнения кинетики и сопряжение их с уравнениями рециркуляции. Выражение текущих количеств комнонентов через ведущий компонент. Определение потери напора по длине змеевика. Составление уравнения теплового баланса. Выбор начальных температуры и давления. [c.297]

Аналогичный вопрос не возникает в случае простых гомогенных реакций, идущих в одну стадию. Для таких реакций уравнения кинетики вытекают из закона действующих масс, отвечая в большинстве случаев простейшим моно- или бимолекулярным механизмам. Тогда выражение константы равновесия, соответствующее простейшему механизму процесса, будет содержать целочисленные стехиометрические коэффициенты, в соответствии с законом действующих масс. Например, для бимолекулярной реакции [c.321]

Уравнения лангмюровской кинетики могут быть написаны и для произвольной реакции, которой соответствует стехиометрическое уравнение (П.1). Подставляя выражение (1.12) в (П.86), получаем [c.82]

В действительности вследствие стадийности химических реакций, а также ничтожно малой вероятности одновременного столкновения более чем трех молекул реакции протекают путем последовательных (бинарных редко тройных) соударений, и концентрации реагирующих веществ входят в основное уравнение химической кинетики в некоторых степенях, называемых порядками реакции, не равных стехиометрическим коэффициентам [c.237]

Определение порядков простой реакции методом исключения веществ. При проведении эксперимента количество веществ С2 и Сз берут намного больше нужного стехиометрического значения. В уравнении кинетики (Х.З) величины концентраций Сг(0 и Сз 1) при малых значениях / будут практически неизменными, т. е. имеем [c.261]

Развитие представлений о кинетике химических реакций. Классическая кинетика, основываясь на законе действующих масс и на законе распределения Максвелла — Больцмана, создала фундаментальные -количественные зависимости скорости протекания химических реакций от таких основных параметров, как концентрация реагирующих веществ, температура и давление процесса. При этом сохранялось представление о чисто молекулярном механизме протекания реакций, описываемом обычными стехиометрическими уравнениями. Установленные количественные зависимости были подтверждены многими экспериментальными наблюдениями. Вместе с тем одновременно накапливались и такие экспериментальные факты, которые эти зависимости уже не в состоянии было описать. Наблюдались химические реакции, протекавшие или значительно медленнее, или значительно быстрее, чем это вытекало из установленных соотношений. Понадобилось дальнейшее развитие кинетических представлений, отчасти связанных с некоторой детализацией простейшего молекулярного механизма, а в основном—с переходом на так называемый цепной механизм реакций, в котором основную роль играют [c.53]

При анализе реакций, имеющих кинетику типа II, кроме величин и Фь в рассмотрение вводится дополнительный параметр Е. Значения К ж (й находятся теми же способами, что и для реакций с кинетикой типа I, причем индекс I обозначает любое вещество, отличающееся от А. Стехиометрический коэффициент V отрицателен для реагентов и положителен для продуктов реакции. Соответственно в уравнении (IV.3) Ь отрицательно, а х ш у положительны. Значение параметра Е определяется из выражения [c.179]

Следует, конечно, учитывать, что знание механизма процесса само по себе уже позволяет вывести кинетическое уравнение обратной реакции, отвечающее уравнению прямой реакции. Для этого, однако, необходимо исходить из определенных представлений о кинетике реакции и убедиться, что полученное на опыте кинетическое уравнение прямой реакции согласуется с такими представлениями. Поэтому путь нахождения уравнения обратной реакции с помощью стехиометрического числа может оказаться более простым и доступным. [c.345]

Примем в реакции (12.23) условие ki = k2 = k. Тогда для идеального вытеснения система уравнений кинетики будет иметь вид (для концентрации С приведено уравнение стехиометрического баланса) [c.139]

Пусть константы скоростей реакций будут причем первый индекс относится к веществу, вступающему в реакцию, а второй — к образующемуся продукту. Примем, что стехиометрические уравнения выражают соотношения, при которых из одного моля исходного вещества образуется один моль продукта. Тогда система из т стехиометрических уравнений кинетики приобретает следующий вид [c.243]

Применение закона действия масс к кинетике показало, что обыкновенно сушествует расхождение между порядком реакций по суммарному стехиометрическому уравнению и наблюдаемым порядком реакции. Это было объяснено [294] наличием сложных реакций — понятием, которое уже было известно раньше (например, Д. Клеман и Ч. Дезорм). Кинетика сложных реакций привлекала к себе очень многих исследователей. Стремление, применив кинетические методы, экспериментальным путем проникнуть в механизм реакции вполне естественно. [c.297]

Современные представления о механизме и кинетике гетерогенно-каталитических реакций нашли наиболее полное и последовательное выражение в теории стационарных реакций [73]. Математический аппарат теории стационарных реакций позволяет формализовать конструирование механизма реакции и ее кинетической модели н широко использовать для этой цели ЭВМ [65]. На основе гипотезы об элементарных реакциях, протекающих на поверхности катализатора, и об энергетических свойствах поверхности катализатора (энергетически однородная, неоднородная и характер неоднородности) с помощью этой теории можно построить кинетическую модель, включающую в общем случае систему стехиометрических уравнений (базис стехиометрических уравнений) и уравнения, определяющие скорости изменения концентраций компонентов реакционной смеси в зависимости от температуры и состава реакционной смеси. Схему построения кинетической модели можно представить в следующем виде. [c.106]

Подобно обычным стехиометрическим реакциям, гомогенные каталитические реакции протекают в растворе. И в том и в другом случае одним из наиболее полезных и важных экспериментальных методов исследования является изучение кинетических характеристик процесса. Изучение кинетики включает измерение скоростей реакции при различных условиях, таких, как температура и концентрация реагентов и катализаторов. Скорость реакции может быть измерена либо по нарастанию конечного продукта (или продуктов) реакции, либо по убыли одного или более исходных вешеств. Для получения надежных кинетических данных необходимо, чтобы исследуемая реакция была хорошо воспроизводимой и давала строго определенные продукты. При измерении скоростей обычно используют два метода дифференциальный (изменение концентрации в единицу времени) или интегральный (изменение конверсии или расходования реагента за период от начала реакции). Полученные данные обрабатываются математически по уравнениям скоростей реакций. Уравнения скоростей достаточно разнообразны, однако мы ограничимся рассмотрением лишь нескольких простых типов. [c.24]

Проведенное исследование реакции гидрогенизации непредельных и ароматических углеводородов в присутствии различных гидрирующих катализаторов позволило найти уравнения кинетики (14) и (15), при помощи которых хорошо обрабатываются опытные данные этого процесса. При гидрировании непредельных углеводородов стехиометрический коэффициент в уравнениях (14) и (15) равен единице, а при гидрогенизации бензола — трем. [c.24]

Если стехиометрическое уравнение отражает механизм реакции, то можно сказать, что молекулярность п порядок (или стехиометрия и кинетика) совпадают. [c.85]

Скорость некоторых реакций в газовой фазе возрастает в присутствии твердых катализаторов. Вследствие прохождения реакции через промежуточные этапы энергия ее активации становится меньше, чем в гомогенной фазе. Катализатор влияет на кинетику реакции, но стехиометрическое уравнение и состояние равновесия при этом не меняются. [c.271]

Японские исследователи изучали кинетику реакции в присутствии 36%-ной соляной кислоты и промотора — тиогликолевой кислоты при таких условиях, когда выход дифенилолпропана составляет 80—90%, что позволяет считать реакцию необратимой (температура 25—45°С). Были выведены кинетические уравнения для двух случаев. В одном случае фенол берут в большом избытке по сравнению со стехиометрическим (мольное соотношение фенол ацетон = 10 1). Тогда скорость реакции зависит только от концентрации ацетона, что и было подтверждено экспериментальными данными по изменению концентрации ацетона. При стехиометрическом соотношении фенол ацетон было экспериментально установлено, что скорость зависит от концентрации обоих компонентов и имеет первый порядок по ацетону и второй — по фенолу [c.86]

Индийские исследователи изучали кинетику реакции в присутствии безводного хлористого водорода и различных промоторов (этил-, бутил- и гексилмеркаптана, а также тиогликолевой кислоты). По ходу процесса определяли концентрации ацетона и дифенилолпропана, а количество фенола рассчитывали по количеству дифенилолпропана, считая, что фенол реагирует с ацетоном точно по стехиометрическому соотношению и не расходуется на образование побочных продуктов. Авторы, предположив, что реакция образования дифенилолпропана подчиняется уравнению второго порядка [c.86]

В этом случае из термодинамических соображений следует, что п=1/А. Вообще, необходимо отметить, что когда пФ, показатель степени во всех случаях зависит от выбора стехиометри-ческого уравнения, и следовательно, от вида константы равновесия, однако, не находится в прямой зависимости от кинетики реакции. В приведенном выше случае стехиометрические соот- [c.31]

Следует отметить, что стехиометрическое уравнение не дает возможности описать кинетику процесса. Для вычисления скорости реакции видоизменим формулу (I, 10) [c.13]

Задача определения неизвестных параметров кинетических уравнений по экспериментальным данным станет, по-ввдимому, более корректной, если при ее решении будет, кроме соотношений вида (XI.И)—(XI.14), учитываться и другая информация о кинетике процесса и о константах, например, положительность величин к и и их приближенное равенство стехиометрическим коэффициентам для реакций низких порядков, отрицательность порядков по веществам, тормозящим процесс, и т. д. [c.429]

Основу описания первого уровня составляют феноменологические и статистические методы физико-химической кинетики и химической термодинамики. Центральная проблема этого уровня— расшифровка механизмов сложных химических реакций,, стехиометрический анализ, составление уравнений скоростей реакций и расчет кинетических констант. [c.44]

В последнее время был обнаружен, одпако, ряд реакций обмена, кинетика которых отличается от закона второго порядка, какого следует ожидать на основании стехиометрического уравнения реакции. По-видимому, это отличие связано с теми же причинами, которые для мономолекулярных реакций приводят к отклонению кинетики от закона первого порядка — сильному нарушению равновесного распределения по внутренним состояниям реагирующих молекул. Отсюда возникает важная теоретическая задача описапин кинетики неравновесных химических реа1щий. Это может быть сделано только в результате формулировки кинетических уравнений на микроскопическом уровне. Эти вопросы, а также кинетические параметры, необходимые для такого описания, обсуждаются ниже. [c.38]

Скорость элементарной реакции равна произведению концентраций реагентов, участвующих в химическом акп1е, возведенных в степени, равные стехиометрическим коэффициентам реакции. Уравнение (195.1) является основным законом кинетики. Коэффициенты v могут принимать только целые положительные значения, равные 1, 2, 3. Закон действующих масс был впервые сформулирован Гульдбергом и Вааге (1867). Пфаундлер уравнение (195.1) теоретически вывел на базе молекулярно-кинетической теории (1867). Часто односторонние реакции могут протекать через стадии образования промежуточных соединений реагирующих молекул с молекулами растворителя или катализатора, с последующим превращением в продукты реакции. Тогда уравнение скорости химической реакции записывают в форме [c.533]

Как изложено выше, величины пь или М однозначны и, при любом написании стехиометрических коэффициентов, соответствуют определенному механизму процесса. Зная эти величины, можно с помощью соотношений (VIII.64) и [VIII.68) найти кинетическое уравнение обратной реакции из уравнения кинетики прямой реакции при протекании их через лимитирующую стадию. [c.333]

В последнее время был обнаружен ряд реакций обмена, кинетика которых отличается от закона второго порядка, ожидаемого на основании стехиометрического уравнения реакции. По-видимому, это отличие обязано тем же причинам, какие для мономолекулярных реакций приводят к отклонению кинетики от закона первого порядка — сильному нарушению равновесного распределения по внутренним состояниям реагирующих молекул. Отсюда возникает важная теоретическая задача оценки неравновесных эффектов при учете зависимости сечения реакции от энергии различных степеней свободы реагирующих молекул. В настоящее вреигя эта задача только поставлена. Поэтому здесь мы ограничимся рассмотреииелг простейших неравновесных процессов, иллюстрирующих общую ситуацию. [c.136]

Вопросы для повторения. 1. Из каких стадий состоит технологический процесс 2. Что такое технологический режим 3. Как классифицируются химические реакции 4. Что такое стехиометрическое уравнение 5. Чем отличаются последовательные и параллельные механизмы химического превращения 6. Чем характеризуется состояние равновесия в обратимых реакциях 7. Как формулируется принцип Ле-Шателье и в чем его сущность 8. Как классифицируются реакции с тепловым эффектом 9. Что такое катализатор и каково его воздействие нг процесс химического взаимодействия 10. Чем характеризуется скорость хими ческой реакции От чего она зависит 11. Что такое уравнение кинетики химичв ОКОЙ реакции Какие параметры в него входят 12. Какие способы применяютс для управления скоростью химического взаимодействия [c.224]

Особую роль водорода как астехиометрического компонента ряда реакций (конфигурационная изомеризация, миграция двойной связи в олефинах и др.) обсуждает Я. Т. Эйдус [41]. Влияние астехиометрического компонента выражается в инициировании реакции, в изменении ее кинетики, избирательности, механизма и пр. Атомы астехиометрического компонента в отличие от атомов реагентов не входят в молекулы конечных продуктов реакции или входят без соблюдения стехиометрических отношений. Таким образом, эти вещества не входят в стехиометрию реакции, не фигурируют в ее суммарном химическом уравнении и являются как бы посторонними компонентами реакционной системы, почему и получили название астехиометрических. [c.77]

Непосредственное экспериментальное изучение кинетики тон или иной химической реакции только в исключительных случаях позволяет отнести ее к одной из указанных групп. Это удается сделать только для так называемых простык реакций, протекающих в одну стадию, уравнение которой совпадает со стехиометрическим уравнением реакции в целом (например, разложение и синтез иодистого водорода, разложение двуокиси азота и нитрозилхлорида и некоторые другие). Большинство же химических реакций является совокупностью нескольких последовательных (а иногда и параллельных) элементарных реакций, каждая из которых может принадлежать к любой из указан-ных выше кинетических групп. Это обстоятельство неизбежно осложняет кинетику процесса в целом, Б простейшем случае, f если одна из элементарных реакций протекает значительно Т> медленнее остальных, наблюдаемый кинетический закон будет соответствовать именно этой реакции. Если же скорости от-дельных стадий сравнимы, экспериментальная кинетика может быть еще более осложнена. [c.17]

При химической группировке схема процесса устанавливается на основе изучения кинетики реакций, что позволяет выявить промежуточные и конечные продукты. В случае технологической группировки обязательна проверка теоретически обоснованных схем, например подтверждением очевидных для выбранной схемы соотношений. Этот метод не требует знания кинетических уравнений скоростей отдельных стадий. Если число реагирующих веществ больше числа реакций, можно проверить постоянство некоторых стехиометрических коэффициентов V, входящих в уравнения реакций 21IV,-А,—. [c.101]

Кинетическое уравнение реакции, или выражение для скорости образования продуктов, не обязательно согласуется со стехиометрией полного уравнения реакции. В тех случаях, когда существует такое соответствие, его можно рассматривать как предположительное указание на одноступенчатый характер полной реакции (однако подобный вывод может оказаться ошибочным, как в случае с HI). Если же кинетическое уравнение реакции не согласуется с ее стехиометрическим уравнением, как в случае с НВг, это явно указывает на то, что полная реакция протекает в несколько более простых стадий. Если одна из таких стадий осуществляется намного медленнее, чем другие, кинетика полной реакции контролируется этой ско-ростьонределяющей стадией. [c.392]

Рассмотрим вначале феноменологическую кинетику реакции во йпутридиффузионной области. Если скорость химической реакции в единице объема пористой частицы равна р (с, Т), то распределение концентрации с любого г-го вещества со стехиометрическим коэффициентом V внутри частицы произвольной формы определяется решением системы дифференциальных уравнений [c.57]

Ранг К новой матрицы стехиометрических коэффициентов v, равный минимальному числу переменных, необходимых для однозначного описания кинетики процесса, согласно уравнению (11.119), не может превышать ранга матрицы а, т. е. числа лИвейно-независи-ных маршрутов. Если величина К меньше чем Р, то независимые переменные, определяющие состояние системы — концентрации ключевых веществ или степени полноты независимых реакций, выбираются так же, как в разделе II. 2. -, [c.91]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология