Скорость реагент
Скорость реагентСкорость реагент
Рады представить вашему вниманию магазин, который уже удивил своим качеством!
И продолжаем радовать всех!)
Мы - это надежное качество клада, это товар высшей пробы, это дружелюбный оператор!
Такого как у нас не найдете нигде!
Наш оператор всегда на связи, заходите к нам и убедитесь в этом сами!
Наши контакты:
Telegram:
ВНИМАНИЕ!!! В Телеграмм переходить только по ссылке, в поиске много фейков!
Основные понятия в химической кинетике гомогенных химических реакций. Настоящий раздел справочника посвящен рассмотрению общих закономерностей и количественных соотношений, необходимых для решения кинетических задач, возникающих при исследовании химических реакций и при их практической реализации. Химическая кинетика изучает химические превращения веществ как процесс, протекающий по определенному механизму с характерными для него закономерностями во времени. Объектами химической кинетики служат реакции, в которых принимают участие различные реакционные частицы, в том числе — молекулы, ионы, радикалы, комплексы и т. Кинетические данные дают возможность уточнить механизм реакции, выявить корреляционные зависимости между реакционной способностью молекул и их строением; они необходимы при проектировании реакторов для химического синтеза, при разработке новых и модернизации старых технологических процессов. Корректное использование кинетического анализа возможно только в том случае, если обо всех реагентах и продуктах существует качественная и количественная информация. Именно на основе материального баланса составляется стехиометрическое уравнение реакции, где количество израсходованных веществ соответствует количеству образовавшихся соединений. Кинетические исследования обычно начинают с выявления влияния на состав продуктов реакции времени реакции в периодических реакторах или времени контакта в проточных реакторах. Первичные данные кинетических экспериментов представляют собой набор концентраций химических компонентов реагирующей системы или некоторых пропорциональных им величин при разных значениях времени реакции. Кинетическая кривая — изменение концентрации реагента или продукта, или связанного с ними свойства системы во времени в результате протекания химического процесса. Эта зависимость концентрации вещества от времени протекания реакции может быть выражена в графической, табличной или аналитической форме. Форма полученных кинетических кривых позволяет выявить особенности кинетики изучаемой реакции. Возможные формы кинетических кривых приведены на рис. Эти кривые характеризуют 4 основных типа расходования и накопления соединений в реакционной смеси:. Реагент расходуется практически нацело. Его концентрация уменьшается во времени: Кроме того, не расходуются до конца реагенты в многокомпонентной реакции, если реагенты взяты в нестехиометрическом соотношении. Концентрация продукта возрастает монотонно. Если вещество — конечный продукт, то его концентрация увеличивается во времени: Концентрация продукта проходит через максимум. Подобный тип зависимости характерен для промежуточного продукта, его концентрация увеличивается, проходит через максимум и уменьшается, т. Для каждого из указанных типов возможны кривые четырех—шести видов, которые классифицируют по знаку второй производной концентрации по времени см. Этот вид кинетической кривой характерен для простых реакций; реакция протекает с постоянной скоростью, т. Подобный вид кинетических кривых характерен для осциллирующих реакций. Форма и тип полученных кинетических кривых позволяют выявить особенности в кинетике исследуемой реакции и осуществить кинетическую классификацию химических реакций. Кинетическая классификация химических реакций. Согласно кинетической классификации, реакции делят на простые и сложные. В простой реакции реагенты непосредственно превращаются в конечные продукты без образования промежуточных, в реакционной системе отсутствуют катализаторы и ингибиторы, а химический процесс состоит из однотипных элементарных актов. Сложная многостадийная реакция состоит из элементарных стадий, связанных друг с другом через реагенты или продукты. Суммарные признаки кинетически простой и сложной реакций приведены в табл. Простая реакция Сложная реакция Число реагирующих веществ невелико, а количественный состав продуктов реакции сравнительно прост. Количественные соотношения продуктов не зависят от условий протекания реакции времени, температуры, состава реагирующей исходной смеси, давления Число реагирующих веществ значительно. Состав продуктов реакции определяется временем, температурой, исходным составом реагентов и давлением реакционной смеси Скорость реакции монотонно увеличивается с ростом температуры; энергия активации всегда положительна и иногда может зависеть от температуры эксперимента Скорость реакции с ростом температуры может увеличиваться, уменьшаться или проходить через экстремум и зависит от материала и размеров реакционного сосуда. Энергия активации, определенная в широком интервале температур, может быть положительной, отрицательной или близкой к нулю Скорость реакции монотонно меняется при изменении условий проведения реакции и не зависит от материала и размеров реакционного сосуда При варьировании условий проведения реакции возможно скачкообразное изменение скорости реакции на несколько порядков, обусловленное критическими явлениями катализа или ингибирования химической реакции. Другой тип кинетической классификации химических реакций основан на делении простых реакций по числу частиц, участвующих в превращениях: Основные типы простых мономолекулярных и бимолекулярных реакций приведены в табл. Простые мономолекулярные реакции Простые бимолекулярные реакции Реакция изомеризации — превращение одного реагента частицы в один продукт:. Реакция присоединения — взаимодействие двух реагентов друг с другом, из которых, по крайней мере, один является молекулой:. Реакции электрофильного и нуклеофильного замещения — реакции замены активной группы в молекуле на другую группу:. Реакция распада — превращение одной молекулы частицы в две или несколько частиц молекула, радикал, ион:. Реакция отрыва — взаимодействие молекулы с атомом, радикалом или ионом, приводящее к образованию молекулярного продукта и новой активной частицы:. Реакция рекомбинации — взаимодействие двух атомов, радикалов, ионов, приводящее к образованию молекулярного продукта:. Реакция диспропорционирования — перераспределение атомов или их группировок между двумя одинаковыми молекулами, радикалами в результате их взаимодействия:. Тримолекулярные реакции характерны для каталитических и ингибированных процессов, а также процессов, протекающих с выделением значительного количества энергии, когда стабилизация образовавшейся в ходе бимолекулярной химической реакции молекулы достигается путем передачи энергии третьей частице. Кинетические и термодинамические параметры химических реакций. Раздел химической кинетики, в котором рассматривается метод нахождения зависимости скорости химической реакции от концентраций реагирующих веществ, получил название формальной кинетики. В основу способа нахождения скорости реакции положен закон действующих масс , согласно которому скорость химической реакции пропорциональна концентрациям реагирующих веществ, возведенным в некоторые степени. Параметры k, n i в кинетическом уравнении химической реакции определяют расчетным методом при обработке кинетического эксперимента кинетических кривых расходования реагентов и накопления промежуточных и конечных продуктов. Для простых реакций, когда реакция протекает в одну стадию элементарный химический процесс , порядок по реагенту совпадает по величине со стехиометрическим коэффициентом при реагенте в уравнении 2. Общий порядок реакции равен сумме показателей степени по всем реагентам: В сложных реакциях, когда химический процесс протекает через ряд промежуточных стадий, уравнение 2. Если сложная реакция состоит из нескольких последовательных стадий, из которых медленная определяет скорость всего процесса, то порядок суммарной реакции обычно равен порядку этой определяющей скорость реакции. Под скоростью реакции v понимают скорость превращения вещества в единице объема V. Со скоростью превращения реагента , принимающего участие в химической реакции, скорость реакции связана через стехиометрические коэффициенты:. Скорость гомогенных химических реакций по реагенту измеряют по изменению количества реагента или продукта реакции за единицу времени рис. Расчет скорости расходования реагента А с использованием графика зависимости концентрации реагента А от времени. Количественная аналитическая запись этого соотношения зависит от условий проведения реакции, в том числе от типа реактора и режима, в котором осуществляется синтез целевых продуктов. Для периодического реактора идеального перемешивания скорость простой химической реакции по реагенту A к или по продукту реакции составляет. Если реакция проводится в проточном реакторе идеального вытеснения, то число молей компонентов n к , проходящих через объем dV за единицу времени мольный поток , изменяется на dn к и скорость реакции по веществу равна. Кинетическое уравнение для простой реакции выполняется при определенных условиях:. При протекании реакции не нарушается распределение частиц по энергиям Максвелла — Больцмана по степеням свободы реагирующих частиц. Это возможно, когда скорость передачи энергии от частицы к частице больше скорости их химического превращения. Изменение концентраций реагентов не изменяет свойства среды и физического состояния реагентов. Константа скорости реакции и порядки реакции по реагентам остаются постоянными в течение всей реакции, а также при вариации начальных концентраций реагентов при неизменных условиях эксперимента. В кинетике простых реакций наиболее важны реакции первого, второго и третьего порядков. Простые реакции более высокого порядка практически неосуществимы из-за чрезвычайно малой вероятности одновременного соударения четырех или более молекул. Скорость химической реакции, как правило, с ростом температуры резко увеличивается. Для большинства химических реакций влияние температуры на скорость реакции отражается на типе кривых, описывающих зависимость скорости реакции от температуры рис. Особо следует рассмотреть тип кривых д и е. Вид кривoй д связан с возможностью активации побочного процесса расходования реагента, как правило, на катализаторе. Подобные зависимости получены для некоторых процессов окисления и полимеризации. Кривые типа е характерны для сложной химической реакции, в число элементарных стадий которых входит стадия образования промежуточного интермедиата по обратимой реакции, причем вероятность его образования с ростом температуры уменьшается. Однако температурный коэффициент сам является функцией температуры, т. Превращение исходных реагентов в продукты реакции связано с преодолением потенциального барьера химической реакции Е рис. Зависимость потенциальной энергии системы от типа реакции:. Количество энергии кинетическая энергия молекул, энергия света и др. Доля частиц с энергией больше энергии активации составляет , и зависимость константы скорости k от температуры может быть представлена в экспоненциальной форме:. Уравнение Аррениуса , связывающее константу скорости химической реакции с ее энергией активации, выведено теоретически на основе равновесной термодинамики при следующих предположениях:. В химические реакции вступает активированная частица, образование которой требует затраты определенной энергии E a. Активация частицы протекает по обратимой реакции, характеризующейся определенной константой равновесия. Концентрация активных частиц во много раз меньше концентрации исходных частиц. Превращение активированной частицы протекает со скоростью, не зависящей от температуры, при которой осуществляется химический процесс. Для объяснения физического смысла параметра А используют две основные теории — теорию столкновений и теорию активированного комплекса. В первом приближении, по теории столкновений , реагирующие частицы рассматриваются как жесткие шарики, не обладающие силами притяжения друг к другу. Вероятность протекания реакции между двумя частицами определяется частотой их столкновения Z , причем кинетическая энергия соударяющихся частиц должна быть равна или больше энергии активации. Согласно кинетической теории газов, число столкновений двух частиц может быть описано с помощью уравнения:. Расчет константы скорости по частоте соударений и энергии активации. Однако в большинстве случаев, и особенно для жидкофазных реакций, опытные значения величин констант скорости были меньше вычисленных в 10—10 8 раз. Это обусловлено тем, что для того, чтобы столкновение частиц могло привести к химической реакции, частицы в момент удара должны быть определенным образом ориентированы в пространстве. Значения величин стерического фактора некоторых газофазных бимолекулярных реакций представлены в табл. Согласно теории активированного комплекса , элементарная реакция протекает непрерывно от начального до конечного состояния и проходит через образование активированного комплекса, характеризующегося максимальной энергией. Для элементарных реакций, протекающих в газовой фазе, скорость реакции равна. Независимые расчеты предэкспоненциального множителя показали хорошее совпадение результатов с экспериментально определенными величинами для реакций, протекающих в газовой фазе. В жидкофазных реакциях в растворе трудно рассчитать суммы состояний реагирующих частиц. Скорость реакции частиц в растворе описывается уравнением. Коэффициенты пересчета для энергий активации бимолекулярных реакций, вычисленные с использованием уравнения Аррениуса, теорий столкновений, активированного комплекса и энтальпии активации. Коэффициенты пересчета для предэкспонент бимолекулярных реакций, вычисленные с использованием уравнения Аррениуса, теорий столкновений и активированного комплекса. N A — постоянная Авогадро. Формальная кинетика химических реакций, протекающих в реакторах периодического и непрерывного действия. Кинетика гомогенных химических реакций в статических условиях. Химико-технологические процессы с применением реакторов периодического действия обычно используют в малотоннажной химии, а также при невысокой скорости химических реакций или при затруднениях в транспортировке исходных реагентов или продуктов реакции. Реакторы периодического или полупериодического действия представляют собой емкостные аппараты, снабженные механическими перемешивающими устройствами и элементами поверхности теплообмена, необходимыми для поддержания определенного температурного режима. Именно для подобных реакторов наиболее полно развиты теоретические и практические положения формальной химической кинетики. Кинетика гомогенных химических реакций в реакторах идеального перемешивания. Исходя из определения мольно-объемной концентрации скорость расходования реагента, например соединения А, составляет. Если объем реакционной массы не изменяется в ходе химической реакции, то его можно ввести под знак дифференциала. Для простых мономолекулярных реакций скорость реакции совпадает со скоростью расходования реагента. В основе способов определения порядка и константы скорости реакции лежит определение характера зависимости скорости расходования реагента от его концентрации. Для упрощения кинетического расчета разработаны два основных метода — метод разбавления и метод использования реагентов в эквимолекулярных количествах. Наиболее широко распространен прием определения порядка по всем реагентам би- и тримолекулярных реакций, основанный на последовательном определении порядка метод разбавления. Согласно этому методу, исходные концентрации всех реагентов реакционной смеси, кроме одного, например А 0,1 , взяты в таком избытке , что позволяет пренебречь их изменением в ходе опыта. В этом случае для бимолекулярной реакции уравнение 2. Если все реагенты взяты в стехиометрическом соотношении, то в бимолекулярной реакции вещества А 1 и А 2 расходуются в постоянной пропорции, соотношение реагентов сохраняется в течение всей реакции и скорость реакции равна. Сочетанием методов разбавления и использования реагентов в эквимолекулярных количествах можно определить константу скорости реакции, порядок по реагенту и суммарный порядок реакции. При определении кинетических параметров химической реакции, базирующихся на вышеприведенных приемах, используют либо одну полную кинетическую кривую, либо начальные участки серии кинетических кривых. При использовании одной кинетической кривой наиболее широкое применение нашли следующие методы:. Метод, основанный на исследовании зависимости изменяющейся во времени скорости реакции от концентрации реагента. Скорость реакции при данной текущей концентрации реагента при исследовании процесса методом разбавления определяют дифференцированием кинетической кривой. Используя логарифмическую форму уравнения 2. Зависимость в координатах в случае простых реакций должна быть прямолинейной, отклонение от линейности связано с протеканием в системе сложных реакций. Графическое определение порядка реакции по заданному веществу. Метод, базирующийся на трансформации кинетической кривой расходования исходного вещества. Кинетическую кривую расходования реагента трансформируют в координатах f а — t , где вид функции соответствует интегральной форме кинетического уравнения табл. Спрямление данных по одной из этих зависимостей в широком интервале исследованных концентраций дает возможность сделать вывод о порядке реакции, обосновать вид интегрального уравнения, с высокой степенью вероятности описывающего кинетическую кривую расходования реагента, и рассчитать константу скорости. Измерив текущую концентрацию реагента при разных значениях t , используя табличные данные табл. Метод, в основе которого лежит зависимость глубины превращения реагента от времени. Соотношение, связывающее относительную глубину превращения со временем, необходимым для ее достижения, имеет вид:. Кинетические параметры реакции определяют путем трансформации кинетической кривой расходования реагента в зависимость с координатами t — y — t. Интегральные и дифференциальные формы уравнений скорости для моно- и бимолекулярных реакций. Для установления величин n и k с использованием начальных скоростей реакции предложены методы:. Метод, основанный на использовании зависимости начальной скорости реакции от исходной концентрации реагента. В основе методики определения кинетических параметров реакции лежат методы разбавления и использования реагентов в эквимолекулярных количествах. Проводится серия опытов с определением величин начальных скоростей реакции с последующей обработкой экспериментального материала на основе уравнений 2. Для надежного определения порядка и константы реакции необходимо менять концентрацию реагента А 1 в широких пределах. Данный метод находит широкое применение при исследовании химических реакций, когда нельзя пренебречь влиянием продуктов на их кинетику. Метод, использующий величины отношения логарифмов начальных скоростей реакции. Относительно точно порядок реакции n рассчитывается аналитическим методом с использованием начальных скоростей реакции , , соответствующих начальным концентрациям реагентов и:. Как следует из вышеприведенного материала, при расчете константы и определении порядка реакции широко используются дифференциальные и интегральные уравнения скорости. Главное преимущество дифференциального метода состоит в том, что не требуется никаких предположений по поводу механизма реакции, так как дифференциальное уравнение скорости выводится непосредственно из эксперимента. Как правило, экспериментальные кривые c — t не записываются непрерывно, а строятся по отдельным точкам. Повысить точность метода можно с помощью графических редакторов на ЭВМ путем аппроксимации точек какой-либо кривой, описываемой известной функцией, с последующим ее дифференцированием. Интегральный метод основан на использовании экспериментальной зависимости c А — t , при этом кривые расходования накопления вещества обрабатываются без предварительного преобразования. Главный недостаток интегрального метода состоит в том, что нужно априори предположить вид интегрального уравнения скорости, а затем проверить правомочность его использования. При квалифицированном использовании данный метод широко применяется при исследовании простых реакций, а также реакций псевдопервого порядка. Этот вид кинетической кривой характерен для простых реакций;. Подобный вид кинетических кривых характерен для автокаталитических реакций;. Число реагирующих веществ невелико, а количественный состав продуктов реакции сравнительно прост. Количественные соотношения продуктов не зависят от условий протекания реакции времени, температуры, состава реагирующей исходной смеси, давления. Число реагирующих веществ значительно. Состав продуктов реакции определяется временем, температурой, исходным составом реагентов и давлением реакционной смеси. Скорость реакции монотонно увеличивается с ростом температуры; энергия активации всегда положительна и иногда может зависеть от температуры эксперимента. Скорость реакции с ростом температуры может увеличиваться, уменьшаться или проходить через экстремум и зависит от материала и размеров реакционного сосуда. Энергия активации, определенная в широком интервале температур, может быть положительной, отрицательной или близкой к нулю. Скорость реакции монотонно меняется при изменении условий проведения реакции и не зависит от материала и размеров реакционного сосуда. При варьировании условий проведения реакции возможно скачкообразное изменение скорости реакции на несколько порядков, обусловленное критическими явлениями катализа или ингибирования химической реакции. Реакция изомеризации — превращение одного реагента частицы в один продукт: Диссоциация — распад молекулы, связанный с разрывом одной связи: Реакция присоединения — взаимодействие двух реагентов друг с другом, из которых, по крайней мере, один является молекулой: Реакции электрофильного и нуклеофильного замещения — реакции замены активной группы в молекуле на другую группу: Реакция распада — превращение одной молекулы частицы в две или несколько частиц молекула, радикал, ион: Реакция элиминирования — распад многоатомной молекулы на несколько молекул: Реакция отрыва — взаимодействие молекулы с атомом, радикалом или ионом, приводящее к образованию молекулярного продукта и новой активной частицы: Реакция рекомбинации — взаимодействие двух атомов, радикалов, ионов, приводящее к образованию молекулярного продукта: Реакция диспропорционирования — перераспределение атомов или их группировок между двумя одинаковыми молекулами, радикалами в результате их взаимодействия: Дифференциальная форма кинетических уравнений. Интегральная форма кинетических уравнений.
Сибирский округ. Купить спайс, твердый, скорость, реагент
Управление скоростью химической реакции
Хабаровск ☆X-CITY☆ Телеграмм: @XCityOnly ☆СКОРОСТЬ ☆ РЕАГЕНТ ☆ РОСС☆
Дюрекс презервативы цена дюрекс экстази
Влияние концентрации реагирующих веществ на скорость реакции
Реагент, Скорость. Все о них. Формулы фото и описание.
При употреблении амфетамина тест на беременность