ВУЗ:
Составители:
Многие процессы в живой и неживой природе, технологиях и т.п. происходят в условиях
физических или химических превращений веществ. В случае, если имеет место изменение
агрегатного состояния какого либо компонента, то такое превращение именуется физическим, а
его закономерности исследуются в рамках физической кинетики [22].
Если же в ходе взаимодействия каких-либо веществ некоторые из них исчезают и
возникают другие, то такие превращения являются химическими реакциями , а их закономерности
изучаются в химической кинетике [57,58]. Этот раздел науки призван исследовать скорости
химических взаимодействий различных веществ и влияние на них различных факторов
(температура, концентрация веществ и т.п.).
Любая химическая реакция может быть представлена с помощью так называемого
стехиометрического уравнения
CBA
321
ν
↔
ν
+
ν
или
∑
=
n
1i
ii
Aν
= 0
Здесь
)n,...2,1i(
i
=
ν
- стехиометрические коэффициенты; A
i
- исходные вещества, вступающие в
реакцию и продукты реакции.
Химические реакции могут осуществляться с разной степенью интенсивности . Для её
характеристики вводится понятие скорости химической реакции, которая определяет количество
вещества, возникающее или исчезающее в единице объема за единицу времени . В теоретической
физике эта величина носит наименование функции объемного источника или стока .
Согласно существующим представлениям, большинство химических реакций носит
многостадийный характер, то есть протекают в несколько этапов . При этом на каждой стадии
происходит взаимодействие лишь двух веществ . В физической химии считается установленным
факт независимости стадий друг от друга, что выражено в
Принципе независимости. Если реакция является сложной, то есть в системе
одновременно протекает несколько реакций, то каждая из них осуществляется
независимо от других.
Простой называется такая реакция, скорость которой определяется концентрациями
исходных веществ и не зависит от концентрации продуктов реакции. Её запись имеет следующий
вид:
211
CCk
=
κ
В общем случае скорость реакции определяется разностью прямой и обратной реакций.
Обратимой называется реакция, идущая в прямом и обратном направлениях одновременно, а её
скорость может быть представлена в виде
32211
CkCCk
−
=
κ
3.2. Закон действующих масс
Зависимость скорости реакций от концентраций исходных веществ выражается основным
законом химической кинетики [52]
Закон действующих масс. Скорость химической реакции пропорциональна произведению
степеней концентраций реагирующих веществ, равных их стехиометрическим
коэффициентам в её уравнении
21
211
CCk
νν
=κ
где k
1
- константы скорости реакции, не зависящие от концентраций веществ и называемые также
удельными скоростями реакций. Численно k
1
равны скорости реакций, когда все концентрации
веществ равны единице.
3.3. Уравнение Аррениуса
Многие процессы в живой и неживой природе, технологиях и т.п. происходят в условиях физических или химических превращений веществ. В случае, если имеет место изменение агрегатного состояния какого либо компонента, то такое превращение именуется физическим, а его закономерности исследуются в рамках физической кинетики [22]. Если же в ходе взаимодействия каких-либо веществ некоторые из них исчезают и возникают другие, то такие превращения являются химическими реакциями, а их закономерности изучаются в химической кинетике [57,58]. Этот раздел науки призван исследовать скорости химических взаимодействий различных веществ и влияние на них различных факторов (температура, концентрация веществ и т.п.). Любая химическая реакция может быть представлена с помощью так называемого стехиометрического уравнения ν1A +ν 2 B ↔ ν 3C или n ∑νA i =1 i i =0 Здесь ν i (i =1, 2,... n ) - стехиометрические коэффициенты; Ai - исходные вещества, вступающие в реакцию и продукты реакции. Химические реакции могут осуществляться с разной степенью интенсивности. Для её характеристики вводится понятие скорости химической реакции, которая определяет количество вещества, возникающее или исчезающее в единице объема за единицу времени. В теоретической физике эта величина носит наименование функции объемного источника или стока. Согласно существующим представлениям, большинство химических реакций носит многостадийный характер, то есть протекают в несколько этапов. При этом на каждой стадии происходит взаимодействие лишь двух веществ. В физической химии считается установленным факт независимости стадий друг от друга, что выражено в Принципе независимости. Если реакция является сложной, то есть в системе одновременно протекает несколько реакций, то каждая из них осуществляется независимо от других. Простой называется такая реакция, скорость которой определяется концентрациями исходных веществ и не зависит от концентрации продуктов реакции. Её запись имеет следующий вид: κ =k1C1C 2 В общем случае скорость реакции определяется разностью прямой и обратной реакций. Обратимой называется реакция, идущая в прямом и обратном направлениях одновременно, а её скорость может быть представлена в виде κ =k1C1C 2 −k 2C 3 3.2. Закон действующих масс Зависимость скорости реакций от концентраций исходных веществ выражается основным законом химической кинетики [52] Закон действующих масс. Скорость химической реакции пропорциональна произведению степеней концентраций реагирующих веществ, равных их стехиометрическим коэффициентам в её уравнении κ =k 1C1ν C ν2 1 2 где k 1 - константы скорости реакции, не зависящие от концентраций веществ и называемые также удельными скоростями реакций. Численно k 1 равны скорости реакций, когда все концентрации веществ равны единице. 3.3. Уравнение Аррениуса
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- …
- следующая ›
- последняя »