химический каталог




Сборник примеров и задач по физической химии

Автор И.В.Кудряшов, Г.С.Каретников

т быть расчленена на пять последовательных стадий: 1) подвод вещества к поверхности катализатора; 2) адсорбция вещества; 3) реакция на поверхности катализатора; 4) десорбция продукта реакции с поверхности катализатора;

5) отвод продуктов реакции от поверхности в объем газовой фазы. Общая скорость процесса определяется наиболее медленной его стадией.

Для гетерогенно-каталитических реакций промежуточное соединение реагирующего вещества с катализатором образуется на поверхности твердого катализатора вследствие хемосорбции. Если реакция не имеет транспортных ограничений и адсорбция протекает быстро, то механизм реакции объясняет теория Лэнгмюра—Хиншельвуда и скорость реакции может быть представлена уравнением

(XXVII.I4)

dl-ds

где w — скорость реакции прореагировавшего вещества на поверхности за время t, моль; k, — константа скорости поверхностной реакции; Ki — константа адсорбционного равновесия 1-го компонента; Р; — парциальное давление реагирующего компонента.

Для поверхностной реакции первого порядка скорость определяется уравнением

WA

w = k,CA, = k,a„ (XXV11.15)

4 А А

При КАРА « 1

w = ksa«,KAPA, (XXVII.16)

кцфф = *saooA, где ах — максимальное количество адсорбированного реагента; КА — константа адсорбционного равновесия этого компонента; Рд — его парциальное давление; /гЭфф — константа скорости катализируемой реакции.

Для реакции первого порядка зависимость /гЭфф от температуры выражается уравнением

кафф = Ае~"«-/К' e-a".'RTt (XXVII.17)

4 АНа:

где ?„.к.р — энергия активации некатализируемой реакции; АЯадс — теплота адсорбции реагирующего вещества; А— постоянная, А Ф Ф f (П

(XXVII.18)

АК

мультиплетиый комплекс

Согласно принципу энергетического соответствия А. А. Баландина гетерогенная каталитическая реакция может быть представлена схемой

Аисх 4 К ? катализатор

?/.АК = ?-Е?А(XXVII. 19)

446

447

(XXVII.20)

где Јf ак — энергия образования мультиплетного комплекса; ?расп дК— энергия его распада; q — адсорбционный потенциал, равный сумме энергий взаимодействующих атомов, составляющих молекулы реагирующих веществ с катализатором. Энергия активации процесса равна

4 С1. АК'

Изменяя адсорбционный потенциал (т. е. применяя различные катализаторы), можно достигнуть равенства

1 ? -р

/,АК — Срвсп. АККатализатор, на котором достигнуто это равенство, будет самым эффективным.

Согласно Н. И. Кобозеву носителем каталитической активности адсорбционного катализатора является атомная (докристаллическая) фаза катализатора. Для каждого процесса активным центром является ансамбль из определенного числа атомов (п)

п=—Л , (XXVII.21)

где NH, N„ — число молекул катализатора, при котором достигается максимальная общая и удельная активности. Соответственно число областей миграций равно

Z, = N* -rVjJ. (XXVII.22)

Абсолютная активность г„ одного n-атомного ансамбля определяется

по уравнению прямой А

(XXVII.23)

или

Л"1

2,3Z (XXVII.24)

v In

Для мономолекулярных реакций в потоке при постоянном давлении уравнение (XXVII. 14) имеет вид 1

= iTfltj, (XXVII.25)

1где v — скорость подачи исходного вещества в молях на единицу времени, отнесенная к единице объема катализатора; у — степень превращения; а — постоянная, прямо пропорциональная общей площади поверхности катализатора и константе скорости поверхностной реакции; (3 — постоянная, характеризующая адсорбционные коэффициенты вещества. Коэффициенты а и р являются кинетическими характеристиками реакции.

Уравнение Фроста—Баландина (XXVII.25) _можно представить графически (рис. 52). Откладывая на оси абсцисс vy, а на оси ординат v In (1/1 — у), получим прямую линию. Тангенс угла наклона прямой к оси абсцисс определяет значение р\ а отрезок на оси ординат, отсекаемый прямой при значении у = 0, — величину а.

ЗАДАЧИ С РЕШЕНИЯМИ

1. При изучении кинетики реакции

Со (NHjk NO++OH-—>Со (NH,), ОН2+-J-NOJ

получена следующая зависимость константы скорости k от ионной силы раствора /:

/ 2,34

страница 177
< 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

Скачать книгу "Сборник примеров и задач по физической химии" (3.96Mb)


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

 

 

Реклама
philips 43 43pft4001 60
медкомиссии солнцево
специалист по видеооборудованию
бутсы кожаные

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
(16.12.2017)