Химическая кинетика (задачи, примеры, задания). Пурмаль А.П - 95 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

95
3. Кинетика сложных химических реакций
Сложной химической реакцией называют совокупность
одновременно протекающих одностадийных реакций, в результате
которых происходит превращение термодинамически неравновесной
смеси реагентов в продукты. Как правило, в ходе такого процесса
образуются активные промежуточные вещества, в последовательных
превращениях могут быть обратимые стадии, а наряду с основным
путём превращения существуют и параллельные, ведущие к
образованию побочных
продуктов. Большую и практически важную часть
сложных реакций составляют циклические реакции: каталитические и
цепные. В этих реакциях один из продуктов последней стадии
включается как реагент в одну из начальных стадий.
3.1 Гомогенные и гетерогенные каталитические реакции
Катализом называется ускорение химических реакций в
присутствии определённых веществ, многократно химически
взаимодействующих с
реагентами, но не входящих в состав продуктов
реакции. Эффект катализа может быть представлен тремя
неравенствами:
[] []
[
]
[
]
[] []
〈− 〈−
=
dA
dt
dA
dt
dE
dt
dA
dt
EA
E
E
0
,,,
(3.1.1)
где
А
реагент,
Е
катализатор.
Третье неравенство обычно выполняется и нарушается лишь в
отдельных случаях. Катализатор не изменяет положение химического
равновесия. Из факта постоянства константы равновесия следует, что
катализатор в равной мере ускоряет и прямую и обратную реакции. При
добавках катализатора происходит ускорение лимитирующей стадии
сложной реакции. При этом не происходит снижение активационного
барьера
перехода А А
В, а появляется иной путь перехода А В,
который складывается из двух или более стадий:
А + Е АЕ АЕ
АЕ, АЕ АЕ
Е + В.
Активными частицами каталитической реакции являются
короткоживущие комплексы катализатора с реагентом (АЕ) или с
промежуточными веществами. При кинетическом анализе
каталитической реакции практически всегда можно применять в
             3. Кинетика сложных химических реакций

     Сложной     химической     реакцией    называют  совокупность
одновременно протекающих одностадийных реакций, в результате
которых происходит превращение термодинамически неравновесной
смеси реагентов в продукты. Как правило, в ходе такого процесса
образуются активные промежуточные вещества, в последовательных
превращениях могут быть обратимые стадии, а наряду с основным
путём превращения существуют и параллельные, ведущие к
образованию побочных продуктов. Большую и практически важную часть
сложных реакций составляют циклические реакции: каталитические и
цепные. В этих реакциях один из продуктов последней стадии
включается как реагент в одну из начальных стадий.

      3.1 Гомогенные и гетерогенные каталитические реакции

     Катализом называется ускорение химических реакций в
присутствии    определённых  веществ,    многократно    химически
взаимодействующих с реагентами, но не входящих в состав продуктов
реакции. Эффект катализа может быть представлен тремя
неравенствами:

    [ ] ⎞⎟
 ⎛d A                    [ ] ⎞⎟
                        ⎛d A
                                         d[ E ]      d [ A]
 ⎜
−⎜
 ⎜ dt
        ⎟
        ⎟
               〈〈   −
                        ⎜
                        ⎜
                        ⎜ dt
                               ⎟ ,
                               ⎟
                                     −
                                          dt
                                                〈〈 −
                                                      dt
                                                            ,   [ E ] 〈〈 [ A],   (3.1.1)
 ⎝      ⎠E = 0          ⎝      ⎠E


     где А− реагент, Е − катализатор.
     Третье неравенство обычно выполняется и нарушается лишь в
отдельных случаях. Катализатор не изменяет положение химического
равновесия. Из факта постоянства константы равновесия следует, что
катализатор в равной мере ускоряет и прямую и обратную реакции. При
добавках катализатора происходит ускорение лимитирующей стадии
сложной реакции. При этом не происходит снижение активационного
барьера перехода А → А≠ → В, а появляется иной путь перехода А → В,
который складывается из двух или более стадий:

 А + Е ⇔ АЕ → АЕ≠ → АЕ′,                               АЕ′ → АЕ′≠ → Е + В.

     Активными   частицами   каталитической   реакции являются
короткоживущие комплексы катализатора с реагентом (АЕ) или с
промежуточными     веществами.    При    кинетическом  анализе
каталитической реакции практически всегда можно применять в

                                           95