Составители:
Рубрика:
Х и м и ч е с к а я к и н е т и к а
61
ловиях процесс может протекать в стационарном или квазистационарном
режиме
, что существенно упрощает кинетические расчеты.
Стационарный режим протекания процесса может установиться в откры-
той системе. По смыслу стационарный режим напоминает ситуацию, которая
устанавливается в ванне, если в нее с постоянной скоростью льется вода из
крана и с той же скоростью вытекает вода через нижний слив. При протекании
реакции в стационарном
режиме концентрации всех промежуточных частиц в
данной точке пространства остаются постоянными, а следовательно, в течение
всего времени протекания процесса в стационарном режиме скорости образо-
вания и расходования всех промежуточных частиц одинаковы:
;0
i
i
dc
c const
d
=
=
τ
, (2.138)
где
i
c – концентрация i-й промежуточной частицы в момент времени τ .
Для быстрого установления и последующего сохранения стационарного
режима протекания реакции промежуточные частицы должны быть достаточно
активными (продолжительность их жизни должна быть небольшой по сравне-
нию со временем протекания реакции) и их концентрация должна быть доста-
точна мала. Из уже рассмотренного нами
принципа независимости, справедли-
вого для реакций, протекающих как в закрытых, так и в открытых системах,
вытекает важное следствие.
Если в системе протекает несколько элементар-
ных реакций или стадий одной сложной реакции с участием одной и той
же формульной единицы, то изменение концентрации последней будет
равно алгебраической сумме скоростей каждой стадии, умноженных на
стехиометрический коэффициент, стоящий перед этой формульной едини-
цей в уравнении реакции, отвечающем данной стадии
. Именно указанная
алгебраическая сумма и приравнивается к нулю в уравнении (2.138). В резуль-
тате получается система алгебраических уравнений, позволяющая выразить
концентрации промежуточных частиц, а затем и скорость реакции, через кон-
центрации реагентов.
Метод расчета с использованием условия (2.138) при постоянстве кон-
центрации реагентов называется
методом стационарных концентраций Бо-
денштейна
.
Опуская выводы, отметим, например, что для протекающей в открытой
системе двустадийной реакции, состоящей из односторонних элементарных
стадий первого порядка, уравнение которой в общем виде (2.107), справедливо
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 60
- 61
- 62
- 63
- 64
- …
- следующая ›
- последняя »
