химический каталог




Органическая химия

Автор А.М.Ким

как уравнение изотермы Вант-Гоффа, можно преобразовать:

AS?

g 7 2,ШТ 2,ЗЯ

В уравнении (58), позволяющем рассчитать К при любой температуре, Д#г и AS г определяют по следующим уравнениям:

, + /ДС,,аТ, (59)

Если затратить энергию и перевести газ в состояние а, то оно затем самопроизвольно перейдет в состояние б. Из двух состояний класса состояние б более естественное:

(60)

AS°r=AS°lm+ j^-dT.

АН% рассчитывают по теплотам образования или энергиям связи, a AS%„ — по табличным данным.

146

147

5.2. Кинетика химических реакций

Скорость химической реакции характеризуется числом молей, реагирующих в единицу времени, то есть пропорциональна концентрации реагирующих веществ и не зависит от концентраций присутствующих, но не реагирующих веществ (растворитель, продукты реакций и т. д.). В основе этого многократно проверенного экспериментами вывода лежит вполне очевидная гипотеза о том, что скорость реакции пропорциональна числу столкновений в единицу времени между реагирующими молекулами, то есть пропорциональна произведению концентраций.

5.2.1. Порядок простых реакций

В зависимости от числа молекул, участвующих в реакции, различают моно-, би-, тримолекулярные реакции и соответственно говорят о реакциях первого, второго и третьего порядка. Реакции третьего порядка, не говоря уже о более высоких порядках, чрезвычайно редки, так как вероятность одновременного столкновения трех частиц очень мала. Если в бимолекулярной реакции концентрация одного реагента очень велика по сравнению с другим (например, растворитель), то говорят о псевдомономолекулярной реакции.

? В + С + ...

Мономолекулярная реакция. Реакцию первого порядка можно выразить общими уравнениями:

? В или А ?

g(a-x)

tga = -0,4343 *, отсюда к= -2,303tga = -2,303 д Размерность константы скорости первого порядка: с"1, мин"', режеч-1

dt

Скорость такой реакции

= fe=t[A],

где: V—скорость химической реакции, с — концентрация,

к — константа скорости, то есть скорость при с = 1, [А] — концентрация исходного вещества.

(61)

|стся

Если А и В тождественны, то уравнение (64) упроща-~ = кс\ (65)

dt

(66)

149

Преобразуем уравнение реакции второго порядка (64):

— = k(a-x)(b-x), dt

= *»,

(67)

после интегрирования получаем

1 а(Ь-х)—IN

Ь-а Ь(а-х)

где: а — начальная концентрация А при / = О, Ь — начальная концентрация В при / «= О,' х — концентрация А и В в момент времени (.

Графическое нахождение константы скорости второго

порядка из зависимости lg ~ как функции * (прямая) ана2,303 Ь-а '

логично первому случаю:

к =

Ь-х

2,303 А Ь-а В '

Размерность константы скорости реакции второго порядка' л/(моль • с) или л/(моль ? мин).

(68)

Интегрирование уравнения (65) (случай тождественных молекул) дает--=fe.

Для определения к из зависимости 1/(а — х) от г находят тангенс угла наклона полученной прямой.

Многостадийные реакции. Для большинства органических реакций ситуация осложняется тем, что они идут в две или несколько стадий, то есть в последовательности этих реакций продукт первой является исходным для второй и т. д.

R-CN + H20

R-c;

+ н2о

"NHНапример, гидролиз нитрилов в карбоновые кислоты идет через промежуточное образование амидов:

RCOOH + NH,

Амид в этой реакции является промежуточным соеди-ением, которое может быть выделено с количественным ходом. Однако во многих органических реакциях промежуточное соединение выделить почти невозможно. Тане соединения особенно важны в каталитических процес-Установление строения, условий существования промежуточных соединений является одним из существенных спектов изучения механизма химической реакции.

Ситуация облегчается тем, что все многообразие орга-ческих реакций может быть систематизировано в дольно ограниченное число подобных реакций, имеющих ЦРБЩИЙ путь превращений, общие закономерности их про-кания. Такой общий путь превращений, совокупность JasneMeHTapHbrx процессов для большого числа отдельных ^СОЕДИНЕНИЙ называют механизмом реакций. По этой при-$ЧИНЕ одной из основных задач органической химии явля-рется изучение механизмов органических реакций.

Суммарная скорость химического превращения, представляющего собой последовательность стадий, естествен-с но, определяется наиболее медленной реакцией.

, 5.2.2. ЭНЕРГИЯ АКТИВАЦИИ

Многочисленные наблюдения показывают, что химиче-/Йсая реакция, если она даже термодинамически разрешена, *то есть AG < 0, на самом деле протекает только в опре-{деленных условиях. Распределение Максвелла - Больцмана, jjpgDTopoe рассматривалось выше, показывает, что при задан-ой температуре не все молекулы движутся с одинаковой ^скоростью. Если сталкивающиеся молекулы обладают необ-;; ходимой кинетической энергией, то такое столкновение результативно и происходит химическое превращение, если нет — молекулы просто отталкиваются. Минимальная энергия, необходимая для прохождения реакции, называется .энергией активации. Энергетический профиль химической реакции может иметь вид:

150

151

Экзотермичес

страница 35
< 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

Скачать книгу "Органическая химия" (17.23Mb)


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

 

 

Реклама
тропонин анализ крови
привод воздушной заслонки korf gma 321.1e1 в перми
acet 60-33
корпус для гироскутера 10 дюймов

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
(18.11.2017)