Составители:
Рубрика:
Х и м и ч е с к а я к и н е т и к а
13
ным. Закономерности формальной кинетики для уяснения механизма реакции
теряют смысл, если механизм реакции, суждение о котором сформулировано по
порядку реакции, не соответствует экспериментальным данным.
Закон действующих масс, несмотря на то, что на практике очень мало стро-
го доказанных простых реакций, сохраняет свое важное значение и часто его
называют
постулатом химической кинетики для простых реакций. Это
обусловлено, с одной стороны, тем, что знание хотя бы наиболее вероятного
механизма протекания сложной реакции позволяет применить закон дейст-
вующих масс к каждой элементарной стадии, а, с другой стороны, – примени-
мостью этого закона к некоторым сложным реакциям, например к реакции
(2.12), подчиняющейся закону действующих масс для реакций второго порядка.
Закон действующих масс выполняется при определенных условиях, кото-
рые для простой реакции заключаются в следующем [12].
1. При протекании реакции не нарушается максвелл-больцмановское рас-
пределение энергии по степеням свободы реагирующих частиц. Это условие
выполняется при достаточно медленном протекании химической реакции по
сравнению с физическими процессами обмена энергий (поступательной, коле-
бательной, вращательной) от частицы к частице. Нарушение этого распределе-
ния отражается на кинетике реакции, примером чего служит рассматриваемый
далее случай мономолекулярной реакции, имеющей второй порядок.
2. Изменение концентраций реагентов (исходных веществ) заметно не ме-
няет свойств среды и физического состояния реагентов, что в жидкой фазе
обычно выполняется только для сильно разбавленных
растворов.
3. Химическая реакция осуществляется только за счет тепловой энергии.
Если реакцию вызывают свет, электрический ток и т.д., то скорость реакции за-
висит от этих факторов, а закон действующих масс видоизменяется.
При моделировании химико-технологических процессов используют поня-
тие
формально простых реакций. В узком смысле это сложные реакции, со-
стоящие из последовательности элементарных стадий с неустойчивыми
промежуточными веществами, что позволяет формально рассматривать ее
(последовательность) как одну стадию.
В определенном интервале изменения
концентрации исходных веществ для таких реакций часто оправдывается сте-
пенная зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ,
но с показателями степени, отличными от стехиометрических.
В широком
смысле
любые сложные реакции, для которых кинетическое уравнение в
требуемом интервале изменения концентраций может быть получено на
опыте приближенно в виде степенной зависимости скорости реакции от
концентрации, относят к формально простым.
Реакцию (2.8) для данного конкретного момента времени можно записать
как
x
AyBzD
П
родукты++→ (2.22)
Кинетическое уравнение в таком случае принимает вид
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- …
- следующая ›
- последняя »
