КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Скорости реакций и их взаимосвязь
Скорости превращения веществ
Для периодических реакторов: i – компонент, вещество. Для непрерывных реакторов: , ri – скорость превращения вещества. Из уравнений материального баланса: ; . После преобразований получается скорость реакции: . В отличие от скорости превращения, скорость реакции инвариантна относительно участков реакции и всегда положительна. . Скорость превращения реагентов отрицательна; продуктов положительна. Если реакция сложная, то для каждой простой j реакции можно записать: ; . При решении задач необходимо учитывать: Изменение мольного количества компонентов складывается из изменений по всем реакциям. Математически скорость реакции – это производная от полноты реакции, так как в сложных реакциях вещество может образовываться и расходоваться по j простым реакциям, следовательно, общая скорость превращения связана со скоростью соответствующих реакций: Базис – число независимых уравнений. Для ОВР: У = В – Э Без изменения степеней окисления: У = В – Э + 1, где У – число уравнений в базисной системе; В – число веществ-участников химического превращения; Э – число химических элементов, из которых состоят вещества.
Схема превращения и способы ее подтверждения
Необходимым условием правильно составленной схемы превращение является: при суммировании всех стадий все промежуточные частицы и комплексы должны сокращаться, давая в итоге стехиометрическое уравнение (базис реакции). Базис реакции – кинетическое описание процесса, как системы дифференциальных уравнений для скоростей превращения ключевых веществ для совокупности элементарных реакций.
Для построения кинетических уравнений по сложному механизму, часто используют метод маршрутов реакций. Маршрут реакции – совокупность элементарных стадий с их стехиометрическими числами, необходимыми чтобы при математических операциях с этими стадиями в результате получалось единственное стехиометрическое уравнение реакции. Пример: А + B = C + 2E Элементарные стадии: A = D + 2K D + B = C υK = υE υK = υE = 1 Если: 2K = 2E + D + B = C A = D + 2K 2K + D + B + A = 2E + C + D + 2K A + B = 2E + C Стехиометрическое число: γE = γK = 2 Для реакций, имеющих сложный механизм, большое значение имеет метод маршрутов развитый Хориути-Тёмкиным. Метод состоит в том, что число независимых маршрутов, описывающих механизм реакции, называется базисом маршрутов и равняется разности стехиометрически независимых стадий базиса реакции и количества промежуточных комплексов или частиц. Метод маршрутов позволяет установить стехиометрическое уравнение реакции с точки зрения стехиометрии. А = В или 2А = 2В С точки зрения механизма реакции, термодинамических и кинетических расчетов, необходимо учитывать маршрут. Если: А = Х последовательно Х = В, то уравнение реакции: А = В. . Если: А = Х + В; Х + А = В, то 2А = 2В; . Во-первых, маршруты реакций могут состоять из линейной последовательности стадий, тогда при построении кинетических уравнений и расчете констант устраняются константы всех промежуточных частиц. Во-вторых, маршруты реакций могут состоять из замкнутых стадий, например каталитические или цепные. Обычно в таких реакциях концентрация катализатора остается неизвестной и для ее нахождения требуется дополнительные условия: уравнения баланса по различным формам катализатора.
Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 977; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |