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) |
Основные понятия. Стехиометрическое уравнение реакции отражает лишь материальный баланс процесса и, как правило, не соответствует реальному пути перехода исходных веществ вСтехиометрическое уравнение реакции отражает лишь материальный баланс процесса и, как правило, не соответствует реальному пути перехода исходных веществ в конечное состояние. В действительности почти всегда исходные реагенты сначала превращаются в неустойчивые промежуточные вещества- интермедиаты. Это частицы с высокой реакционной способностью, легко вступающие во взаимодействия как друг с другом, так и с исходными веществами. В результате возникает сложная система одновременно протекающих реакций, которые в конечном итоге и приводят к образованию продуктов. Совокупность всех реакций, которые в данных условиях могут реально протекать в реакционной системе и в сумме реализуют стехиометрическое превращение исходных веществ в конечные продукты называется механизмом реакции. Простые реакции - это реакции, в которых реагенты превращаются в продукты в результате однократного взаимодействия частиц. Сложные реакции - это реакции, в которых реагенты превращаются в продукты в результате протекания двух и более простых реакций. О них будем говорить позже. Простые реакции как законченное превращение исходных веществ в продукты встречаются довольно редко. Примеры простых реакций: C2H5Br ® C2H4 + HBr; 2NO + O2 ®2NO2. Чаще простые реакции являются элементарными стадиями сложных реакций. В этом случае простые реакции называют элементарными реакциями. Можно дать еще такое определение: одностадийные реакции, в которых реагенты непосредственно превращаются в продукты без образования каких-либо промежуточных соединений (интермедиатов), называются элементарными реакциями. Они протекают так, как записаны их стехиометрические уравнения. Простые (элементарные) реакции классифицируют по числу частиц, участвующих в превращении- по молекулярности. Молекулярность может быть равна 1; 2 и реже 3. Стадией сложной реакции является совокупность двух элементарных реакций: прямой и обратной (если это возможно по термодинамике). Раздел химической кинетики, в котором решается задача макроскопического описания химических процессов и их развития во времени и пространстве называется феноменологической или формальной кинетикой. В этом разделе речь не идет о конкретном, истинном механизме процесса. Здесь экспериментальные данные описываются подходящим уравнением и определяются факторы, от которых зависит скорость процесса. Как правило, стехиометрическое уравнение реакции отражает лишь материальный баланс процесса и, как правило, не соответствует реальному пути перехода исходных веществ в конечное состояние. В действительности почти всегда исходные реагенты сначала превращаются в неустойчивые интермедиаты (промежуточные вещества) - частицы с высокой реакционной способностью. Эти частицы легко вступают во взаимодействия как друг с другом, так и с исходными веществами, в результате возникает сложная система одновременно протекающих реакций, которые в конечном итоге и приводят к образованию продуктов. Совокупность всех реакций, которые в данных условиях могут реально протекать в реакционной системе и в сумме реализуют стехиометрическое превращение исходных веществ в конечные продукты называется механизмом реакции. Тут нужны пояснения. Рассмотрим их на примере реакции окисления метана, которой соответствует следующее стехиометрическое уравнение: CH4 + 2O2 = CO2 + 2 H2O. Оказывается, при температуре выше 1500 К в системе, первоначально состоящей только из метана и кислорода, может протекать более 20 реакций с участием промежуточных частиц: CH3, CHO, CH2O, CO, O, H, OH и HO2, но только одна из этих реакций приводит к образованию одного из конечных продуктов – диоксида углерода CO + OH ®CO2 + H. Второй конечный продукт – вода образуется в четырех реакциях: CH2O + OH ® CHO + H2O (1,00) CH4 + OH ® CH3+ H2O (0,24) H2O + OH ® H + H2O (0,17) H + OH ® H2O (10-23) Из сравнения относительных скоростей этих реакций (скорость первой принята за единицу), видно, что реальный вклад последней реакции в образование воды ничтожно мал и она может не включаться в механизм окисления метана. Следовательно, при формировании схемы механизма процесса превращения, необходим некий анализ всей совокупности реакций и обоснованный отброс тех, которые невозможны по термодинамике, а также тех, которые протекают с малой скоростью.
Дата добавления: 2014-01-11; Просмотров: 454; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |