химический каталог




Анорганикум Том 1

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

~~ RT2- ~ RT2

Вклад обратной реакции необходимо учитывать при обработке данных, полученных при исследовании реакций такого типу. В большинстве случаев константу скорости k\ обратной реаь. ции заменяют отношением константы скорости k\ к константе равновесия:

кМожно также непосредственно ввести равновесные концентра ции в уравнение скорости реакции и проинтегрировать его. Рассмотрим, например, простой случай, когда реакции, протекаю шие в прямом и обратном направлениях, имею! первый порядок:

А Л± В (81)

*1'

(82)

Уравнение скорости реакции в этом случае имеет вид = kt (а—x) — k1'x

В равновесии концентрации не меняются {dx/dt=0), и уравнение (82) переходит в

= М"-*Р) (83)

1 *Р

(хр —равновесная концентрация вещества В), или после подстановки этого выражения в уравнение (82) получим

(84)

После интегрирования и подстановки г = 0, х — Ч получим

Из уравнения следует, что в данном случае, так же как и ранее, можно определить константу скорости реакции, воспользовавшись логарифмическими координатами.

12.2. ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ

Реакции называют параллельными в том случае, если пр" их протекании вещество реагирует одновременно с нескольк"' ми компонентами реакционной смеси или если химическое вз.ч'' модействие двух веществ приводит к различным продуктам (например, для окислительно-восстановительных реакций образуются соединения различной степени окисления данного элемента). Такие реакции встречаются довольно часто. Если в водном растворе содержатся одновременно различные способные к окислению ионы, например S032_, NCb- и Fe2+, и в этот раствор добавить сильный окислитель, например Се4+ в кислой среде, то в растворе одновременно протекают три реакции:

30,"--|-2Се«++Н,0 >- S042-4 2Ces++ 2Н+

NOj- + 2Се*+ + Н20 ? NO," + 2Се3+ + 2Н+

Fe2+ -г- Се" , Fe«+ + Ce3+

II NO*+H,O

Примером образования двух продуктов реакции при взаимодействии двух веществ является нитрование фенола. В этой реакции можно получить одновременно о- и п-нитрофенол

(86)

+ НАО

Скорости параллельных реакций могут настолько различаться, что одна из них практически не оказывает влияния на протекание процесса и тем самым выпадает из наблюдения. Даже растворитель может играть определенную роль как участник реакции. Его влияние заметно, например, при реакциях окисления перманганатом в щелочной среде (наряду с основной реакцией окисления метильной группы органического соединения вода окисляется до кислорода вследствие каталитического действия гидроксид-иона).

dx.

= k2{a—x) (b~x)

(87)

В том случае, если параллельные реакции протекают со сравнимыми скоростями, еще возможно точное решение кинетического уравнения. Рассмотрим, например, реакцию нитрования (86). Пусть х\ — количество образовавшегося о-нитрофенола (в молях), а х2 — л-нитрофенола, а исходное их количество, как обычно, а и А. Тогда уравнение скорости образования для 0-нитрофенола и л-нитрофенола

'- = К(а—х)(Ь—х)\

12-.

2027

178

Химическая кинетика и механизмы реакций

Сложные реакции

179

_ dxl . dx2 dt ~Т~ dt.(k1+k1)(a-x)(b-x)

а для суммарного процесса dx dt

Решение этого уравнения совпадает с уравнением (48) для реакции второго порядка с тем отличием, что константа скорости в уравнении (48) здесь меняется на сумму констант kt и кг. Из отношения скоростей параллельных реакций получим

*i_=*L. Г'(° — (891

ахг кг ? xj.i) ft, v I

12.3.

Из уравнения (89) можно найти отношение констант скорости параллельных реакций, пользуясь отношением концентраций продуктов реакции *i<'> и Х2(1> в момент времени t.

Последовательные реакции

Во многих случаях устойчивые конечные продукты химической реакции или радиоактивного превращения образуются не непосредственно из исходных веществ, а через промежуточные вещества, которые можно выделить из реакционной смеси; если последние не удалены из системы, то идет дальнейшее превращение в конечные продукты. В качестве примера рассмотрим снова процесс радиоактивного распада [уравнение (26)]. В общем случае

В результате интегрирования уравнений (91), (92) и (93) можно получить временные зависимости для концентраций отдельных компонентов:

CA=CA.E-*I'

(91а) (92а) (93а)

На рис. Б. 10 схематически показан ход изменения концентрации веществ — участников реакции во времени. Пока концентрация вещества А снижается по экспоненте, концентрация вещев —? с

(90)

Такого типа реакции встречаются довольно часто, однако протекание промежуточной стадии не всегда заметно. Если ftjki, то скорость определяется константой скорости ki\ в обоих случаях кинетические уравнения принимают простую форму. Наметим в общих чертах математическое решение этой задачи.

Скорости уменьшения концентрации А, увеличения концентрации В и образования конечного продукта подчиняются следующим уравнениям:dcBldt = kxck—k2cB (92)

dcjdtkg (93)

После интегрирования уравнения (91) получим уравнение ти

страница 58
< 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
заочные курсы для дизайнера по верстке книг
поселки эконом класса на новой риге
купить мусат
аренда микроавтобуса на свадьбу

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
(05.12.2016)