химический каталог




Анорганикум Том 1

Автор Г.Блументаль, 3.Энгельс, И.Фиц, В.Хабердитцль и др.

взаимодействие сульфитов с перманганат-ионом в щелочной среде*:

2Мп04- + StV- + Н20 Вопрос о том, происходит ли здесь прямой перенос кислорода от Мп04~ к S032-, или имеет место двухстадийный электронный переход с образованием промежуточной частицы ионного радикала S03z~ может быть решен, если провести реакцию с перманганатом, меченным 180. Было установлено, что содержание 180 в продукте реакции S042_ точно такое же, как и в перманганате. Это доказывает, что реакция осуществляется по первому механизму, что соответствует следующему уравнению:

SOa2- + 18ОМпОа- ? [OjS—«О—Мпсу3- >- OjSMO2- + MnCV (10>

Ион МпОз~ реагирует в соответствии с уравнением (7). Другими методами, которые можно привлечь к исследованию Механизмов реакции, являются изучение короткоживущих промежуточных продуктов реакции с помощью масс-спектрометрии и электронного парамагнитного резонанса.

* В сильнощелочной среде (сон~>10 моль/л) образуется устойчивый ?Чюдукт реакции Мп043- (разд. 38.14.1).

150

Химическая кинетика и механизмы реакций

Основные понятия

Наряду с исследованием механизма химических реакций методы химической кинетики используются также для решения такой важной задачи, как определение основных параметров процессов химической технологии (выбор оптимального времени реакции, температуры, концентрации реагирующих веществ, катализаторов и т. п.).

8.

8.1.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ХИМИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ (ПОРЯДОК РЕАКЦИИ, МОЛЕКУЛЯРНОСТЬ, КОНСТАНТА СКОРОСТИ)

СКОРОСТЬ РЕАКЦИИ

Рассмотрим снова реакцию (1) и предположим теперь, что все стехиометрические коэффициенты равны 1, а реакция идет ?слева направо (реакция справа налево заторможена). Тогда

СКОРОСТЬ РЕАКЦИИ г ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ КАК ПРОИЗВОДНАЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ИСХОДНЫХ ВЕЩЕСТВ

dt

(12)

или продуктов реакции по времени (рис. Б.1) dec _ dcD dt ~ dt

ПОРЯДОК И МОПЕКУЛЯРНОСТЬ РЕАКЦИИ

Порядком реакции называют сумму показателей степени концентраций, входящих в уравнение скорости реакции. Следовательно, реакция, скорость которой описывается уравнением (13), имеет второй порядок л= 1 + 1 = 2. Часто более целесообразно определять порядок реакции ПО каждому компоненту; для уравнения скорости реакции (13) порядок реакции по компонентам А и В равен 1. Для общего случая (1), если стехиометрические коэффициенты МА И Л>в отличны от единицы, уравнение скорости реакции записывается в следующем виде:

Г = -- = -4 (14)

VA dt VB at л " у '

Одна из задач химической кинетики состоит в определении порядка реакции (т и п) по отдельным компонентам. Лишь редко случается, что порядок реакции по данному компоненту совпадает со стехиометрическим коэффициентом уравнения реакции. Одной из таких редких реакций является образование ио-доводорода (2):

г or ~Т ~dt kc»2ch (15>

Рассмотрим также более сложную реакцию, например окисление метанола хромовой кислотой в кислом растворе:

3CH3OH+2H2CrOi + 6H30+ ? 3CH20 + 2Cr3++14НаО (16)

Для этой реакции стехиометрические коэффициенты не имеют НИКАКОГО отношения к порядку реакции, и уравнение скорости Реакции можно записать в следующем виде:

/"=*ЕСН3ОН-ССГ012—С2Н3О+ О7)

152

Химическая кинетика и механизмы реакций

Основные понятия

15S

Порядок этой реакции по каждому компоненту определяется ее механизмом, т. е. элементарными промежуточными стадиями и их последовательностью. Из уравнения скорости реакции нельзя сделать никаких выводов о том, как происходит восстановление Cr(VI). Оно может быть результатом одноэлектрон-.ных переходов Cr(VI)-»-Cr(V)->-Cr(TV)-«-Cr(III), а также обусловлено двухэлектронным переходом при переносе О или Н. Нельзя также выяснить, в какой стадии реакции участвуют ионы Н30+ и появляется ли промежуточный радикал (СН2ОН).

(18)

Таким образом, порядок реакции следует рассматривать лишь в связи с механизмом реакции в целом, помня, что этот механизм складывается из отдельных элементарных стадий. В то время как порядок реакции определяется для реакции в целом, понятие молекулярность реакции относится к ее отдельным стадиям. Молекулярность реакции равна числу молекул, которые сталкиваются в элементарном акте химического превращения (на некоторой промежуточной стадии процесса). Очевидно, что чаще всего происходят двойные столкновения (двух частиц) между реагирующими молекулами, а следовательно, в большинстве случаев элементарные стадии (или элементарные реакции) бимолекулярны. Вероятность тройных соударений (соответствующая тримолекулярным реакциям) уже значительно меньше, а реакции с молекулярностью более трех практически не наблюдаются. Настоящие мономолекулярные реакции, в которых молекулы распадаются сами без какого-либо внешнего воздействия, также встречаются очень редко. Наиболее известный пример мономолекулярного процесса, протекающего по первому порядку, — это радиоактивный распад. Он происходит спонтанно, и на него практически не оказывают влияния внешние воздействия. Скорость распада в любой момент времени t пропорциональна числу имеющихся атомов N:

3r- = WV

страница 49
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257

Скачать книгу "Анорганикум Том 1" (8.12Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
раскладушка бу
щётки стеклоочистителя denso
Candino C4600.2
рамки под номер со шторками

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(09.12.2016)