химический каталог




СКОРОСТЬ РЕАКЦИИ

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

СКОРОСТЬ РЕАКЦИИ, скорость химический превращения исходных веществ в продукты реакции. В случае гомог. элементарной реакции vAA + vBB : vVV + vZZ, где VA, VB, vV и VZ-сте-хиометрич. коэффициент реагентов А и В и продуктов V и Z соответственно, в замкнутом постоянном объеме V реагент А исчезает со скоростью uА = — d[А]/dt(t-время), а продукт Z появляется со скоростью uZ = d[Z]/dt. СКОРОСТЬ РЕАКЦИИр. определяется выражением:


т. е. не зависит от того, по какому реагенту или продукту ее измеряют. Если в ходе реакции изменяется объем V системы, v измеряют по изменению концентрации одного из веществ:


При постоянном объеме за протеканием реакции можно следить, измеряя число молей nА прореагировавшего вещества и определяя глубину протыкания реакции Dx = DnА/vА; в этом случае


Для сложной реакции (т.е. состоящей из ряда отдельно не наблюдаемых элементарных стадий) описание СКОРОСТЬ РЕАКЦИИ р. исходит из непосредственно определяемых химический анализом или к.-л. другим способом изменений кол-в веществ. Наиб. просто СКОРОСТЬ РЕАКЦИИ р., протекающей стационарно, определяют в проточном безградиентном реакторе, в котором концентрации веществ и температура одинаковы по всему реакционное пространству (например, благодаря перемешиванию или рециркуляции). В указанных условиях СКОРОСТЬ РЕАКЦИИ р. по веществу Вm (m-номер вещества) определяется выражением uBm = nBm/tV, где nBm-число молей вещества Вm, образовавшегося за время г в реакционное объеме V, если реакция гомогенна, или на поверхности площадью f, если она гетерогенна (если Вm- исходное вещество, nBm < 0). В общем случае СКОРОСТЬ РЕАКЦИИ р. uBm различна в разных участках пространства и изменяется со временем, для ее определения пользуются соотношением:


Скорости образования (расходования) всех веществ, участвующих в реакции, взаимосвязаны. Если реакция описывается одним химический уравением которое представляет собой выражение закона сохранения вещества (М-общее число реагентов и продуктов), СКОРОСТЬ РЕАКЦИИ р. по каждому веществу uBm пропорциональна его стехиометрич. коэффициент vm (положительному для исходных веществ):

uBm=vmu

Одинаковое для всех участвующих в реакции веществ отношение uBm/vm=u есть, по определению, СКОРОСТЬ РЕАКЦИИ р.

Если стехиометрия реакции описывается несколько химический уравениями, которые линейно независимы, т.е. любое др. химический уравение является их линейной комбинацией, эти уравения полностью задают стехиометрию реакции, их можно считать базисными. Число Q базисных уравений связано с числом М всех веществ в системе и числом с независимых компонентов, изменения масс которых выражают все возможные изменения в составе системы (см. Многокомпонентные системы) соотношением:

Q = М - с.

Природой реакции однозначно определено только число Q базисных уравений, выбор их может быть сделан по-разному (Q следует отличать от числа P базисных маршрутов сложной реакции-понятия, относящегося к механизму, а не к стехиометрии реакции; всегда PQ). Пусть реакция описывается Q базисными химический уравениями где-стехиометрич. коэффициент вещества Вm в уравении номер q (положит., отрицат. или равный нулю).

СКОРОСТЬ РЕАКЦИИ р. может быть охарактеризована скоростями образования так называемой ключевых веществ B1, B2, ..., BQ, для которых определитель, составленный из соответствующих стехиометрич. коэффициент, отличен от нуля:


Скорости образования всех веществ, участвующих в реакции,-линейные функции стехиометрич. коэффициентов :


Зная uq, посредством этой системы уравений получаем скорости образования остальных (М — Q)в-в. Величины u(q) естественно считать СКОРОСТЬ РЕАКЦИИ р. по соответствующим химический уравениям. Но следует при этом учитывать, что они имеют определенное значение лишь применительно ко всей данной совокупности базисных химический уравений реакции.

Для практическое целей скорости образования веществ при гетерог. катализе обычно относят не к единице поверхности катализатора, а к массе или к объему слоя каталитических зерен.

Приведенные определения отвечают общепринятому в химический кинетике пониманию СКОРОСТЬ РЕАКЦИИ р. как интенсивной величины. Иногда, по преимуществу в литературе по химический термодинамике, используют предложенное де Донде определение СКОРОСТЬ РЕАКЦИИр., согласно которому она служит экстенсивной величиной. Для реакции, описываемой одним химический уравением, СКОРОСТЬ РЕАКЦИИ р.


Экстенсивную величину V* удобнее называть производительностью (реактора, зерна катализатора, в зависимости от рассматриваемой зоны реакции). Тогда СКОРОСТЬ РЕАКЦИИ р. v -плотность производительности или, в случае гетерог. реакции, поверхностная плотность производительности. М. И. Темкин.

Химическая энциклопедия. Том 4 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
техническое обслуживание врв системы
сборные металлические стеллажи
вентилятор к150 xl
Фирма Ренессанс лестница чердачная цена - оперативно, надежно и доступно!

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
(22.10.2017)