Физическая химия: Часть 2. Химическая кинетика. Зенин Г.С - 31 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

Х и м и ч е с к а я к и н е т и к а
31
Изложенные выше представления о порядке реакций характерны для одно-
сторонних реакций, которые протекают до полного или почти полного образо-
вания продуктов реакции. На практике же в подавляющем большинстве случа-
ев приходится сталкиваться со сложными реакциями, отличными от односто-
ронних. Нами уже были рассмотрены некоторые вопросы, связанные со специ-
фикой их протекания
. Однако практическая значимость этих реакций и их ши-
рокая распространенность являются факторами, обусловливающими необхо-
димость, по крайней мере, краткого независимого рассмотрения сложных хи-
мических реакций и особенностей их кинетики.
2.2.1.5. Сложные химические реакции
Все многообразие сложных реакций можно свести к комбинации несколь-
ких типов простейших сложных реакций, а именно:
двусторонних (обрати-
мых), параллельных
и последовательных реакций. Рассмотрение сложных ре-
акций (как и ранее мы обсуждаем лишь реакции в закрытых системах) упроща-
ется, если реакция протекает в
квазистационарных условиях (см. подробнее в
2.2.1.5.В) и имеется
лимитирующая, или скорость-определяющая стадия.
Как уже отмечалось (см. 2.2.1.2), элементарная (или формально простая)
стадия называется
лимитирующей, когда закономерности всего процесса оп-
ределяются, в основном, кинетическими закономерностями этой стадии. В слу-
чае
последовательных реакций – это элементарная стадия с константой
скорости, намного меньшей констант скоростей для других последова-
тельных стадий
, т.е. это наиболее медленная стадия сложной последователь-
ной реакции, что полностью оправдывает использование по отношению к ней
термина
«лимитирующая». В случае параллельных реакций – это элемен-
тарная стадия с константой скорости, значительно большей констант ско-
ростей для других параллельных стадий
. Поэтому использование к ней тер-
мина «лимитирующая» носит формальный характер, а ее суть в большей степе-
ни отражает термин
«скорость-определяющая» (для последовательных реак-
ций этот термин по своей сути равнозначен термину «лимитирующая»). Из ска-
занного понятно, что из двух терминов, используемых в формальной кинетике
сложных реакций, наиболее обобщенным является термин «скорость-
определяющая стадия». В последующем изложении мы будем в равной мере
использовать оба термина.
Для сложных реакций в закрытых системах
понятие лимитирующая стадия
имеет смысл использовать только при
квазистационарном протекании реак-
ции
, при котором в каждый момент ее состояние соответствует стационарному
состоянию в открытой системе.
Рассмотренный в 2.2.1.3, 2.2.1.4 материал позволяет подытожить задачи,
которые применительно к
простым реакциям могут решаться в рамках фор-
мальной кинетики на основании основного закона кинетики (с помощью урав-
нений кинетических кривых). Фактически речь шла о трех типах задач [8].

Страницы