Время реакций и концентрации исходных

Термодинамический расчет дает возможность установить связь между концентрациями исходных веществ и продуктов реакции (а следовательно, определить достигаемый в данных условиях максимально возможный выход реакции) с помощью вычисления значения константы равновесия химической реакции. Для этого нужно рассчитать изменение энергии Гиббса во время реакции и из уравнения (У1-48) найти константу равновесия. [c.152]

Следовательно, величина tp% для реакции первого порядка не зависит от начальной концентрации исходного вещества и однозначно определяется величиной константы скорости процесса. Так, время, в течение которого исходное вещество израсходуется на 50% (время полупревращения), равно [c.160]

Весьма важной для характеристики скорости реакции величиной является время уменьшения концентрации исходного вещества в два раза (время половины превращения, время полураспада, [c.249]

Если при бимолекулярной реакции концентрация одного из исходных веществ значительно больше концентрации другого вещества, то во время реакции концентрация ве щества, взятого в избытке, остается практически постоянной Поэтому можно объединить постоянную величину концент рации и константу скорости реакции в одну константу Тогда получают выражение для скорости химической реак ции, которое аналогично выражению для реакции первого порядка. Здесь константу можно вычислить по уравнению (2) первого порядка. Таким образом, константы скорости для бимолекулярных реакций, протекающих при наличии избытка одного из реагирующих веществ, вычисляют по уравнению для реакции первого порядка. Подобные реакции принято называть псевдомолекулярными. [c.147]

При 298 К удельная скорость реакции А Р равна ej, а реакции Р В — начальная концентрация исходного вещества [А]о. Вычислите 1) коэффициенты максимума кривой [Р] = / (t) (максимальную концентрацию промежуточного продукта Р и время ее достижения), 2) время достижения концентрации исходного вещества [Ali [c.387]

Константа скорости реакции омыления этилового эфира уксусной кислоты едким натром при 10° С равна 2,38 (концентрация выражена в моль л, время — в мин). Какое время потребуется на омыление 80% этилацетата, если смешать при 10°С 1 л 0,04 н. раствора этилового эфира уксусной кислоты с 1 л 0,04 н. раствора едкого натра Как изменится время реакции, если исходные растворы будут разбавлены в 10 раз [c.164]

Если за время наблюдения концентрация исходных веществ должна заметно измениться (отсутствие чувствительных методов определения концентрации продуктов реакции, измерение концентрации исходных веществ), то зависимость время — концентрация катализатора имеет явно нелинейный характер и скорость реакции за это время изменяется сильно. В очень многих случаях скорость реакции находится в линейной зависимости от концентрации реагирующих веществ. [c.48]

В реакция второго порядка время полупревращения t 2 обратно пропорционально концентрации исходного вещества. [c.316]

Скорость реакции всегда положительна. Знак минус в правой части ставится для того, чтобы скорость Wi была положительной, так как во время реакции концентрация исходных веществ уменьшается и, следовательно, имеет отрицательный знак. [c.112]

Величина % = Мк называется характеристическим временем реакции, и ее физический смысл состоит в том, что она показывает, за какое время i = т концентрация исходного вещества уменьшилась в е раз. Размерность коэффициента скорости реакции зависит от ее порядка и в общем случае устанавливается из уравнения (1.9), из которого, в частности, видно, что для реакции первого порядка это i- , второго — - t , третьего — с-Ч . Отсюда следует, что коэффициент скорости реакции первого порядка не зависит от концентрации вещества, т. е. скорость распада не зависит от начальной концентрации компонента. Иными словами, в реакциях, описываемых уравнениями типа (1.11), вне зависимости от того, какое количество вещества имелось сначала, через некоторое (любое) время т всегда прореагирует одна и та же строго определенная относительная доля вещества ai = i/ . Здесь возникает целая группа задач по определению любой из четырех неизвестных величин уравнения (1.11), если известны три другие. Например, можно ввести характеристическое время полураспада Tj/a, в течение которого распадается половина исходного вещества, и, выразив текущую концентрацию через начальную с = (1/2)с , получить простое соотношение [c.17]

Эпоксидирование пропилена и разделение продуктов эпоксидирования. Эффективность процесса эпоксидирования зависит от многих факторов. Важнейшими из них являются температура, состав реакционной смеси, концентрация катализатора, время реакции, концентрация каталитических ядов в исходных продуктах (в частности, ионов щелочных или щелочноземельных металлов в ГП). [c.227]

Основная цель анализа кривых с - ( состоит в том, чтобы найти мате-матическое уравнение, которое описывает форм кривых, т.е. уравнение скорости. Основой для вывода такого уравнения служит сравнение кривых 0-1, полученных из серии экспериментов при разных начальных концентрациях реагентов, так называемых экспериментальных серий. Число их зависит от числа компонентов реакции. На скорость реакции могут влиять исходные реагенты, продукты реакции (включая интермедиаты), катализатор, растворитель и т.д. Если в реакции участвует несколько реагентов, то условия подбирают таким образом, чтобы все они, кроме одного, находились в большом избытке (ср. с разд. 4.4). Во время реакции концентрации этих избыточных реагентов остаются практически постоянными. Таким образом, уменьшение концентрации реагента, присутствующего в недостатке, изучается как бы изолированно. Этот метод известен как метод изоляции он преследует цель выделить элементарный процесс или какую-то простую реакцию из всего процесса в целом. За таким взятым в недостатке реагентом или за продуктом реакции удобно следить кинетически. В тех случаях, когда в реакции отсутствует интермедиат или присутствующий интермедиат очень реакционноспособен, уменьшение концентрации реагента во времени соответствует увеличению концентрации продукта (при условии равенства стехиометрических коэффициентов). В любом случае очень полезно, хотя бы в нескольких сериях измерений, проверить, соответствуют ли кинетические кривые расходования реагента кинетическим кривым накопления продукта. Однако следует отметить, что согласован- [c.82]

Трубчатые проточные реакторы, в отличие от кубовых, не имеют перемешивающих устройств, в них перемешивание среды сведено к минимуму. Приближенной теоретической моделью такого аппарата является реактор идеального вытеснения, в котором среда движется с постоянной скоростью подобно поршню. Отсутствие перемешивания и поступательное (порщневое) течение среды определяют одинаковое время пребывания различных частиц или элементарных объемов реакционной смеси в таком аппарате. Концентрации веществ, участвующих в реакции, плавно изменяются по длине аппарата, и это изменение обусловлено только реакцией. В таком аппарате не происходит разбавления поступающих в него исходных веществ продуктами реакции. В связи с этим при одинаковых начальных и конечных концентрациях средние концентрации реагирующих веществ и скорость реакции больше, а время реакции и необходимый объем реактора меньше, чем в условиях идеального смешения. [c.244]

На выбор реактора может также оказать влияние и такой фактор, как нестабильность того или иного химического соединения в реакционной среде. Если какой-нибудь реагент легко превращается в нежелательные продукты в результате побочной реакции, реактор непрерывного действия с перемешиванием может оказаться предпочтительным вариантом, так как в этом случае можно выбрать такое время пребывания в реакторе, при котором в течение всего времени реакции концентрация исходного сырья в реакционном объеме будет очень низкой. Это, к примеру, может иметь место, если скорость побочной реакции зависит от более высокой концентрации реагента, чем та, которая требуется для реакции образования целевого продукта. Напротив, при нестабильности продукта более подходящим может оказаться трубчатый реактор, в котором высокая концентрация продукта наблюдается только в течение короткого периода перед выходом потока из трубки. [c.234]

В начале реакции концентрации исходных веществ А и В наибольшие, скорость прямой реакции тоже наибольшая, а обратной — равна нулю, потому что продуктов реакции С и О в реакционной смеси еще не будет. С течением реакции концентрация веществ А и В будет уменьшаться, а концентрации продуктов реакции С и Ь — увеличиваться, поэтому и скорость прямой реакции будет уменьшаться, а обратной — возрастать. Через некоторое время наступит такой момент, когда скорости прямой и обратной реакций станут равными, а концентрации всех реагирующих веществ перестанут изменяться. [c.49]

По мере протекания реакций концентрация исходных веществ [Л] и [В] уменьшается при этом снижается и скорость прямой реакции иь В то же время возрастает концентрация продуктов [c.12]

Это выражение позволяет определить, как будет изменяться концентрация исходного вещества А во время проведения реакции. [c.223]

При 298 К имеет удельные скорости = 0,1 2 = 0,05 ч" начальная концентрация исходного вещества [Alo = 1 моль/л. Вычислите 1) координаты максимума кривой 1Р1 = /(/) 2) время достижения концентрации IA] < 0,001 моль/л, продолжительность ( д реакции А->-Р 3) концентрации [Р] и [В] в момент окончания реакции А Р 4) время, за которое концентрация В станет [c.354]

Порядок реакции по данному веществу можно определить по времени полураспада. Для этого следует провести несколько опытов, задаваясь каждый раз исходной концентрацией данного вещества, и выяснить, как зависит время полураспада от количества исходного вещества. Как уже было сказано в 6, время полураспада обратно пропорционально количеству или концентрации исходного вещества в степени, на единицу меньшей, чем порядок реакции. Проводя опыты с каждым веществом в отдельности, можно определить Пи Пг и т. д. Суммарный порядок реакции (га) будет равен [c.39]

Для реакции второго порядка это время обратно пропорционально начальной концентрации исходного вещества [c.334]

В случае сложных процессов, когда целевым является один из промежуточных продуктов (последовательная химическая реакция), аппарат вытеснения, очевидно, более предпочтителен. Если, однако, для осуществления процесса требуется длительное время (процессы полимеризации, биологические процессы), то аппарат в виде трубы или пучка труб неудобен. В этом случае используют аппараты типа куба или нескольких последовательно соединенных кубов (каскад кубовых аппаратов). Выше показано, что каскад кубовых аппаратов при значительном числе кубов приближается по характеристикам к аппарату вытеснения того же объема. Аппараты перемешивания удобны также, если процесс следует осуществлять лишь в определенном интервале концентраций, например при низких концентрациях исходного вещества. [c.110]

Рассмотренные закономерности реакции обусловили выбор условий для ее проведения. Процесс осуществляют в жидкой фазе (обычно в растворе того углеводорода, из которого был получен гидропероксид), при 90—110°С и 2—5-кратном избытке олефина по отношению к гидропероксиду. В зависимости от летучести углеводорода-растворителя и олефина для поддержания реакционной массы в жидком состоянии может потребоваться давление до 5— 7 МПа. В этих условиях реакция имеет достаточно высокую скорость при количестве катализатора 0,001—0,005 моль на 1 моль гидропероксида, что позволяет пренебречь его регенерацией. В зависимости от температуры, концентрации катализатора и природы исходных реагентов время реакции изменяется от 0,3 до 2 ч. [c.442]

Такого типа реакции типичны для многих процессов, в частности для рассмотренных в [82] реакций термического разложения закиси азота и метана. В большинстве случаев скорость реакции (7.34) много больше скорости реакции (7.33), поэтому концентрацию радикалов В] можно считать квази-стационарной. Тогда скорость гибели исходного вещества равняется удвоенной скорости его гибели в реакции (7.33). Поэтому пульсации концентрации могут повлиять на конверсию вещества Аг только в том случае, если реакция (7.33) протекает по 2-му порядку. Пусть реакции (7.33), (7.34) протекают в изотермических условиях и характерное время химической реакции (7.33) много меньше величины Г/. Тогда в приближении вторых моментов можно определить концентрацию исходного реагента и корреляцию м приводя эти выражения, отметим два момента [c.183]

Время полураспада не зависит от количества или концентрации исходного вещества и обратно пропорционально константе скорости реакции. [c.315]

Если ввести безразмерные концентрации исходного вещества (а) и продукта реакции ( ) и безразмерное время (т) [c.161]

При заданном значении константы скорости время достижения определенного процента превращения в реакции второго порядка обратно пропорционально начальной концентрации исходного вещества. [c.171]

Таким образом, для каждой реакции при определенных соотношениях между начальными концентрациями исходных веществ (т. е. при определенных а/,о) имеется однозначное соответствие между безразмерным временем и глубиной превращения т. е. определенная глубина превращения достигается при определенном значении безразмерного времени т =. Абсолютное время, в течение которого достигается глубина превращения , связано с начальной концентрацией [А о соотношением [c.188]

Стационарные концентрации активных промежуточных частиц, будучи функциями концентраций исходных веществ, изменяются в ходе реакции по мере израсходования исходных веществ. Однако, если время установления стационарного режима мало, концентрации активных промежуточных частиц будут непрерывно подстраиваться к новым стационарным значениям, т. е. стационарный режим не будет нарушаться на протяжении всего процесса. [c.225]

Одной из наиболее характерных особенностей реакций в открытых системах является то обстоятельство, что спустя некоторое время в открытой системе устанавливаются постоянные концентрации всех компонентов реакции, включая исходные вещества и конечные продукты, т. е. устанавливается стационарный режим. Например, из уравнений (Х.6) и (Х.7) нетрудно видеть, что в случае односторонней реакции первого порядка при достаточно больших / (г >1/( +а ) для А и />1/(й+а1), 1/ 2 для В) концентрации А и В становятся равными [c.381]

Для характеристики скорости реакции весьма важно время уменьшения концентрации исходного вещества в два раза (время половины превращения или полупревращения, время полураспада, полупериод реакции, ti/,). Подставляя в уравнения (XVII. 13) и (XVII. 15) Со/2 вместо с, получаем [c.233]

Сложность процесса окисления нафталина побудила некоторых исследователей 289 не составлять кинетических уравнений отдельных реакций, а, варьируя основные параметры процесса (температуру, время контактирования, концентрацию исходного нафталина и др.), выяснить суммарную зависимость определенных величин от этих параметров. Так, например, предпринята попытка 287 выяснить зависимость выходов фталевого ангидрида, малеинового ангидрида и 1,4-нафтохипона, а также степени полного сгорания нафталина, теплового эффекта реакции и концентрации полученного фталевого ангидрида от соотношения воздуха к нафталину, температуры процесса и времени контактирования. Уравнения, полученные обработкой опытов, проведенных в псевдоожиженном слое ванадий-калий-сульфатного катализатора, имеют следующий вид 2 [c.91]

Изучение процесса конденсации пронионового альдегида с формальдегидом проводилось в основном в присутствии гидрата окиси кальция при почти эквимолекулярном соотношении исходных реагентов в водной и спиртоводной средах. Иззп1ались время реакции, концентрация пропионового альдегида, разбавление реакционной среды, метод подачи щелочного реагента (табл. 1). [c.129]

Упражнение VI 1.29. Исследуйте модель, в которой исходная смесь делится на две части Я и 1— Я и входит в два параллельных реактора, объемы которых относятся как х/(1 — х). Найдите функцию распределения времени пребывания в такой системе, среднее время пребыванпя и дисперсию. Покажите, что в случае реакции первого порядка отношение концентрации исходного вещества на выходе из такой системы к его концептрацпи на выходе из реактора идеального смешения с тем же среднпм временем пребывания 0 равно [c.207]

Pd l2 действует так же, как в реакции (I), причем образующийся Pd непрерывно путем реакции (III) превращается обратно в Pd l2. Ввиду того что концентрация С1" оказывает противоположное действие на скорости реакций (I) и (III), кинетика здесь более сложная и изменяется в процессе превращения. Найдено, что замена части исходных анионов С1" ионами 0Н или СНзСОз повышает начальную скорость и что скорость поглощения этилена достигает максимума, а затем спадает. Это происходит (по крайней мере, частично) вследствие изменений концентрации Н" во время реакций, имеющих гораздо большее значение, чем изменения концентрации С1" реакция с самого начала протекает при большом избытке С1 [118]. [c.170]

Определенный этап хцмтеской реакции, во время которого концентрация реакционноспособного промежуточного интермедиата не меняется. Часто химический процесс включает в себя обрачование промежуточной частицы (интермедиата) X. В том случае, когда X намного активнее исходною иещества, в нача,тьпый период реакции создается ситуация, когда скорости его образования и расходования совпадают, т.е. изменения его концентрации во времени не происходит. Эго условие о известно как принцип ста- [c.94]

Если вещество может вступать в реакцию первого порядка, то, согласно формуле (VI.1), вероятность того, что молекула, пребывавшая в зоне реакции время т, осталась непрореагировавшей, равна е ". Безррмерную концентрацию исходного вещества на выходе реактора, равную средней вероятности проскока, можно, очевидно, найти, усредняя эту вероятность по распределению времени пребывания в реакторе [c.204]

Адиабатические реакторы. В качестве простейшего примера исследования параметрической чувствительности рассмотрим адиабатический реактор, в котором протекает единственная химическая реакция с произвольной кинетической функцией г(С, Т). В данном процессе имеется только одно ключевое вещество, а скорость теплоотвода д равна нулю, так что стационарные значения температуры Т и концентрации исходного ключевого вещества С рпределшотся совместным решением двух уравнений (VI 1.25) и (У11.26). Перепишем эти уравнения, введя вместо координаты X текущее время контакта Х/и [c.339]

При IJ98 К удельная скорость реакции А -> Р равна kt, а реакции Р В — 2 начальная концентрация исходного вещества lAJ . Вычи лите 1) коэффициенты максимума, кривой [Р] = f(i) (максимальную кснцентрацию промежуточного продукта Р и время ее дости-женил) 2) время достижения it концентрации исходного вещества [AIi 3) концентрации [Р] и [В] в момент времени 4) время, за которое [сонцептрация промежуточного вещества станет равной [Pif, 5) координаты точки перегиба кривой [В] = f(t) 6) точку пересечения i pHBbK (Ai = f(i) и [Pi = f(i) 7 на основании полученных данных постройте график [Р1 = f(i). [c.359]

Эта особенность сложных реакций служит главной причиной практической невозможности полного решения вопроса о химическом механизме реакций на основе одного только измерения концентраций исходных, конечных или устойчивых промежуточных веществ, а также суммарного давления реагирующей смеси по ходу реакции, т. е. в зависимости от времени (кинетический метод). Включв1П1е в кинетический метод данных по кинетике накопления и расходования лабильных промежуточных веществ, ставшее возможным с развитием метод1Эв обнаружения и измерения их концентраций, делает его значительно болео эффективным в исследовании механизма химических реакций. Поэтому одним из первых этапов решения вопроса о химическом механизме реакции должно быть выяспение природы тех активных промежуточных веществ, которые принимают участие в элементарных стадиях реакции. Применяющиеся в настоящее время экспериментальные методы обнаружения химически неустойчивых (лабильных) промежуточных веществ и методы измерения их концентраций вкратце будут рассмотрены в следующем параграфе. Здесь же ограничимся рассмотрением вопроса о связи особенностей химического механизма реакции с ее макрокинетическим законом. [c.23]

Данные табл. 8.3 и 9.2 позволяют определить конкуренцию, которая может иметь место при инициировании радикалов путем реакг ций диссоциации молекул алканов и реакций молекулярного диспропорционирования алканов и алкенов. Впервые на возможность зарождения радикалов в результате реакций молекулярного ди пpot порционирования указал Семенов [76]. Такая возможность зарождения радикалов следует из сопоставления тепловых эффектов реакции диссоциации и молекулярного диспропорционирования. Реакций диссоциации молекул алканов являются более эндотермичными, чем реакции молекулярного диспропорционирования алканов и алкенов (см. табл. 8.3, 9,2). Поскольку обратные реакции протекают с практически нулевой энергией активации, то тепловой эффект реакций молекулярного диспропорционирования и диссоциации совпадает с энергиями активации этих реакций. Поэтому энергетически реакции молекулярного диспропорционирования могут быть выгоднее, чем реакции распада молекул алканов на радикалы. В то же время следует иметь в виду, что определение конкуренции этих реакций требует сравнения их скоростей. Оценим скорости зарождения радикалов по этим двум механизмам [М], м.д = К.А П] [О]. Предположим, что при нормальном давлении число молекул в одн( М литре совпадает с концентрациями исходных молекул и приближенно рачно 10 . Тогда [c.111]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология