Кинетика гетерогенных реакций. Миттова И.Я - 9 стр.

                                                 9
Закры тая гетерогенная систем а из м етал л а М , его паров, О 2, оксида м етал л а
М О.
Ф азаα : газ (индекс1)       Т верды й м етал л (2)     О ксид (3)
К ом понент i: кисл ород (1) Метал л (пары ) (2)        О ксид (3)
Реакция: окисл ение(1)                    И зм енениесостояния (2)
     Н аосновании 0 = ∑∑ν i ρ Ai ( ρ = 1, 2,...r ) запишем
                             α

                          i   α
(1)    0 = 4М О – 2О 2 – 2М – 2М S
                              g

(2)    0 = М g– М S
      В реакции ρ = 1 дл я м етал л аим еем
                                  ∑ν
                                  α
                                       α
                                       iρ   = −2 − 2 = ν 2,1 = −4                  (33)

                          dξ1     1 d n1    1 d n2 1 d1n33       1 d n1
                              =− 1 2 =− 1 2 =              =− 1 1                  (34)
                           dt     2 dt      2 dt     4 dt        2 dt
                                       dξ1    1 d1n2
                                           =−                                      (35)
                                        dt    4 dt
      П опы таем ся вы разить скорость реакции через α .
      П усть в этой систем ел им итирую щ ий агент– О 2; ν l ,1 = −2 и
                          dα1    2  1 d1n2         1 d1n2
                              =        −    =−                                   (36)
                           dt ( n1 )  4 dt       (  1)
                                    0                 1 0 dt
                                 1               2   n
      Е сл и ж ел им итирую щ им реагентом принять м етал л М , то пол учим
                          dα1 4  1 d1n2            1 d1n2
                               = 0 −         =− 0                                 (37)
                            dt   n2  4 dt         n2 dt
      Е сл и коэф ф ициенты в уравнении вы брать по-другом у, то это приведет к
пропорционал ь ном у изм енению числ а м ол ей, соответствую щ их ∆ξ = 1, но
скорость , вы раж енная через α , неизм еняется.
      Рассм отрим теперь скорость изм енения состояния ρ = 2:
                                 dξ 2 d 2 n12     dn
                                      =       =− 2 2                                (38)
                                  dt      dt       dt
      Здесь им еем
                          dξ    1 d2 n2
      ∑α
           α
         ν 22 = 1 −1 = 0 и 2 =
                           dt 0 dt
                                        .

      В общ ем сл учае dξ 2 / dt ≠ 0 , поэтом у d 2 n2 / dt = 0 , то есть изм енение со-
стояния невносит вкл ад в изм енениепол ного числ ам ол ей ил и м ассы м етал л ав
закры той систем е.
П ол ная скорость изм енения числ ам ол ей м етал л а:
                                 dn2 r′       dξ        dξ
                                      = ∑ν i ρ ρ = −4 1 .                           (39)
                                  dt ρ =1      dt        dt