Основы формальной кинетики. Понятия и определения

Рефераты по химии / Теории активации и механизмы элементарного акта / Основы формальной кинетики. Понятия и определения
Страница 1

1)

Вещества - участники реакции подразделяют на реагенты и продукты.

2)

В любой момент времени они строго связаны материальным балансом.

3)

Цель кинетического описания химической реакции состоит в количественном прогнозе концентраций всех реагентов и продуктов в любой момент времени от начала превращения до установления равновесия в системе. Основа материального баланса - стехиометрическое уравнение.

4)

Ему строго подчиняются все приращения количеств реагентов и продуктов, и на его основе определяется материальный баланс веществ на любой глубине превращения. Количества веществ принято измерять в молях (ni). При необходимости через них выражают иные массовые характеристики системы.

2) Материальный баланс реагентов и продуктов на любой глубине превращения учитывается в виде тер­модинамической координаты реакции (синонимы: степень завершённости, глубина превращения - по

IUPAC

):

(1.1)

3) Через координату реакции

z

вводятся понятия скорости реакции

v

или

r

(от англ.

rate

). Принято различать:

- скорость реакции в реакционной системе

v

,

- скорость реакции, отнесённую к единице объёма реакционной системы

r

.

Отсюда вытекают некоторые важные определения.

4) Скорость химической реакции в исследуемой системе это первая производная координаты реакции по времени

. (1.2)

5) При изменении объёма реакционной системы эта формула обретает вид:

. (1.3)

6) Скорость химической реакции, отнесённая к единице объёма, - переменная уже более универсальная. Обычно её и называют скоростью реакции:

. (1.4)

7) Скорость реакции, отнесённую к единице объёма, можно представить также в виде:

. (1.5)

8) Скорость реакции, протекающей в статическом реакторе (), удобно выразить через мольные концентрации (

ci

), и формула (1.3) принимает вид:

. (1.6)

9) Типичные концентрационные функции исчерпания продукта и накопления реагента (кинетиче­ские кривые) имеют вид монотонно изменяющихся зависимостей, которые асимптотически приближаются к некоторому определённому пределу. Содержание каждого реагента в системе уменьшается, и содержание каждого продукта увеличивается. В статическом реакторе это выражается в том, что с течением времени концентрации реагентов увеличиваются, а концентрации продуктов уменьшаются. Графики кривых расходования и накопления приводятся на рис.1.

10) При протекании некоторых сложных реакций концентрации отдельных веществ-участников реакции могут изменяться и более сложным образом, в том числе и с признаками периодических изменений системы во времени, например, так, как показано на рисунке справа. Кинетика таких процессов является результатом наложения нескольких простых стадий .(рис.2)

CA,

B

CE,

F

Кривая

расходования Кривая

реагента накопления

продукта

0 t 0 t

Страницы: 1 2 3

Информация о химии

Агрикола (Agricola), Георг

24 марта 1490 г. – 21 ноября 1555 г. Георг АгриколаНемецкий учёный в области горного дела и металлургии Георг Агрикола [настоящая фамилия Бауэр (Bauer); лат. agricola – земледелец, перевод немецкого слова Bauer] родил ...

Новый метод облагораживания спектров

Исследователи из США разработали новый метод, позволяющий очистить ЯМР-спектр биологического образца сложного состава от сигналов нежелательных примесей. Применение ядерного магнитного резонанса для анализа сложных по составу обр ...

Электрохимическое растворение платины в ионной жидкости

Драгоценные металлы, в особенности платина, являются катализаторами многих промышленно значимых реакций. Одной из наиболее динамично развивающихся областей практического применения платины являются некоторые типы топливных ячеек. ...