Никольский Б.П., Григоров О.Н., Позин М.Е. Справочник химика (Том 3) (1113397), страница 124
Текст из файла (страница 124)
молекулярных рлэмероэ (диффузия, химическзк реькцйа, лвижевпе щжов в электрическом поле и т. п.~, экспокевцкелыщ зевисит от темперэтуры (Т, 'К» А в йьУ (С»з т В СЛУЧаЕ СГатньтНЧЕСКОВ ОВОСЮВьвнсетн ПРЕЛЗКСПОИЕНЦКЗЛЬЮГО МНОжнтвкп йоУ (СУ-ОВОЗ. В «лчич его О-величине А —, гдето-глювлн постояннлщ В-энергия лхтивэщпц С-концепт репин реэгнруыщих веществ. Если величине 0 не лько сгетистического обосновлииэ, велнчняэ В условно клзыееетея кзжущьйся энергией активации. При необюяимости учета ьэвкснмости кесргин ентивлции от температуры следует иметь ь зилу, что эвтропик ективлпип В ие рлвил нулю: В--~',Т)+б В соответсыжи с зщм: 0 в 0-тя н о Огв ВТ 3 В гле 0-теплоте ььтивлции; О' Оо Скорость реькпин при денной температуре ээвисит от копцентрэцки резгируыопж вещестж о йУ (Ст КС В тле Л й е -констектл скорости релкцин, численно рззьлк скорости релкцня при коицек.
ВТ тренин реагирующих веществ, резвой свинине(п-порщщк реэкнии. Ковстьнтз скорости реакции экспоневцнзлько злвисит от темперлтурыг А А й=О,е; (пй — — +В Т ГЛЕ В=1П Оо, А-тЕРМНЧЕСНнй КОеффнЦИЕКГ КОНСтзнтм СКОРОетн РЕаКЦИИ, РаВНЫ — — В 'И) Определение порпдка реакции В ТллФичегкий метой (рнс. 1). Порялок реекпии определезтсв по эьвисимости скорости реакции в от текущей конневтрьцнв релгпруыщего вещества Сг глтг о йСп (йвт-1йвг (й С,-(й Сг =(йй' ебс ебС, (ВСу Рис.
1. РЕАКЦИИ ГОМОГЕИИЫЕ Порядок и коистаиты скоро Для общего случая хичичеекой реакана, протекающей при постоюнщх температуре и сбъене Ел й — ь Е пуд) снорость реакции а кажлый данный момент времени опрелеляетсн вырзжециеш г!х аС! л. - — „, = — —,=«„П с =й тт;, ше С.— текущая концентрация реагнругошего вещества 1 в ланный момент времени; а(-его начальная кондентрацин; х! — его прореагирозавшее количество; Ь вЂ констан скорости л-го и (л=Е л ) нарезка. Простые реакции Схема реакпни и откоситальные коицентрацви реагирующих веществ Скорость реакции Текущая концешрзция реагнруьоших веществ Наменеане концентрации вещества в холе реакции Порядок реакапн л и тиа реанцни Врема пыУпьевращения а — Ь! Нулевой а 2й 1 1 2 2 2 -! — (Уа -Уа — х) моль л сек С Уха й .
(УЗ - 1)=о,а!3 Ь <У а — — ) Половинный Первый Яоггомолаьгуля<» нзя реакция... — !и — сел 1 а а — х' ае О,6ОЗ! Ь А+В»., а '.ь Ь Псевдомоцомолекулярныс реакаин 1 Ь вЂ” 1ц— Са Ь вЂ” х <Ь вЂ” 2)=Ье-!аг (с — х) = г,- защ О,ИЗ1 йа О,И31 ЬаЬ 1 с — !и— СаЬ с-к А+В+Се .. а Р. с ~ Ь вЂ” )! моль ° л сек ( — -) 2 1 1 < 2 2 С У"а:.г (У'а ) Полуторный 2 (! 2 -1) О,ЗИ ЛУ'а а Уа Второй Бимолекулярная реакция .....
!и<2- Ь) — 1п Ь (а — к) моль ° л-сел С(а-Ь) а(Ь-к) А<В».. а»Ь 1-е ""(а-*) аа , Ь,-И<а-Ь) Ь х Ь „,„,; а — к гг 1 к С а(а — х) 1+аы азы 1+ам 2А .» .. ! йа Третий Тринолекуляриая реакция ..... 1 Г 1 — ( — — — ) моль сак 21 ((а — х)2 аз) ЗА-! ... А+ В+ С -е а=Ь= — с ( я+2аам ) 3 2йаа )'1+ 2а2М 1 г 1 а 1 — < — !п — + —,.—,— Х С ъ а'с' а-х атЬ' Ь 1 с Х 1и — + —,1к Ь-х Ь'с' с-х ) 1С 1 ха Ь-< г, !п — + — Х 1 а с 2а-с а'Сл 2Ь ! ХМ У вЂ”,!па) 22 — с Ь'сг лА щ ..
п.ный . а 1- < 1 л-1 у"1+ал !ЬС(а !) тп ' ,! ' ал-! )Гг!+ап-!1, д А+В+ С-» .. а > с < Ь! а' а — Ь| Ь'=Ь вЂ” е; с'=с — а А+В+С-» .. а=ь 2А+С-» ° .. За ) е 1 (с — а)х с(а — х) +!и- ! (а — с)2 ( а (а — 2.) а (с — «) ) 1 (2с — а!2х (а-2х) г +!и С(2а — с)2 1 а(а — 2х) (с-л)а ] х моль <гт !) Г<л !) сел стев химических реакций в таблице приняты слелуьошне условные обозначение А, В, С вЂ” реагирующие вешлства1 а, Ь, с-начальные концентраций реагирующих веществ; а-х, Ь вЂ” х, с-х-текущие концентрации реаыьрующнх веществ; х- изменение концентрации вен!встав в ходе реакц „„„ — р я постижения максимального соаержаниа промеж — в ем ип; омежуточного продукта а (1-е-Ы) ь П;ьас) с (! е йащ) ГОМОГВИИЫВ Сложные реакции реакции Скорость реакнии Схема реакцин и огносителъяме кон- центрации реагирую. щих веществ Тип реакции Текущаа концентрация реагирующего вещества Время полупре.
вращения Константа скорхти реакции Мономолекулярная ' параллельная реакция ...... А —.в А! й! А — в Аа йа йу А — В Ау й (и-хху) й=хйу — — — 1п— 1 и С ое е 21 ОАОЗ! й й(п-«) хн й (о — х) х двтокаталитическая реакция е Автокаталитическая реакцив первого порядка...... Общий случай 1 х ев о (С вЂ” то 2) и-х оя 1п Обратимая реакция се й, (л-х)-йах А +В й! 22 хе хс а, = — !н — -= ог х — х е й! (ц-х)-йя(Ь+х)(с+«) й! А Е'В+С о+Ь с О; о О; а=с~О й! (Ц вЂ” «)(Ь вЂ” Х) — йя (С+Х) РУ+Х) А+В .МС+О й! 22 о=бас и О Последовательная Ьгонсекутнвная! реакции ...... а 1А) — й! (в-х) гв А — вв — ВС йя (А)=п-х,' (В1 х- и (С)-у (А) и-х лг йи й! (о — х)-22(х — у) а (В1 гв а!с! ау — — йя (Х-У) гв Ьу (В) л.
у "' (2-2,1,-221) йт-й, (С)=у=я х Х ~1-~ — --(йае ' -й,е 2)] (в1„к — х ог макс ый,— ый, й, — йя !и г (г — 1) йя случай) и ппн х= — (переца порядок). в 2 8(7 и е сковссп аатокаталитнческоа реакциипроходитчереа максимуми при х — (общий макс п 1+— щ °" л" -равновесаая концеитрания продукта реакцти. е е г 22 ' й 1 х ° — 1и й!+22 С Хе-Х хе '!«е+» (гг «е) й! !и С (2о — хе) о (« — х) х х(ь -хх) й2= 1П с (ьт — «2) .ьт (х — х) х х(о — 2х )+ох й!= с )п 2гп (а-хе) о (х — х) ГОМОГЕННЬ)Р РЕАКЦИИ Определение порядка реакции и ГОИОГЕННййв РЕАКЦНН Ггродолтенае г ° прн начальных кониентрацнах С и Са.
г и )кс — 1й т и= 1+ !3 С вЂ” 13 С О О Г'Н Порядок реакнии и чпюм Рис. 3. с, й ллллиптчеелий метод Т! ге а Е=2,3Š— 12 —, т -т 1 2 а 2 УСо й г 1-и О е($ — и) ОСп<1 бп не ГОАг Ы! ! е/ 7 ) ТОН тг Т, Рнс. 2. Рнс. б. Рис. 4. Š— 2,3Р)й г т,т (от) Е=2гуп 13 — „ 54 спралачинк химика, т. Ги ВОВ Аиплитические методы а) Порюкж реакции определяется па начальной скоростн реакцив (метод Вант-Гоффа). г О и )ОС' — )пС 0 0 е е е где е н оа — начальные скорости реакцив при начальных коацентрапиях С и С . б) Порядок раакцми определяется по времени ч и ч одинаковой степени превращения а Вавиакмость времани полного превращении *поп от парадна реакции Определение енергни йктнввцин Е 1.
По вкспернментадьным эвачеииям константы скорости реакции. Графический метод (рнс. 2) 1 )п йт — )п й! 1 1 1 1)о ) т т 1 1 Е В й, + — 12 т= )п йэ+ — 12 т= )п й, т где йа й при Т [экстраполкиня). Алалитическил мепгод т,т, й, Пттд )п й д )п й Е АŠŠ— 2,313 — — Е т — т, ' й пт дг(1 "~т) Относительный температурный коэффициент кенстантм скорости реакции: й д)пй Е т, й ПТ ОТ Ете средний относительный температурный коэбкриииент константы снаростк реакции: атч ю "т — (р-!) йт ' 13 13 алесь 3-температурлый каэффиииеит скорости реакции: !ОЕ "Т+1О Ш(Т+Ю) — 1ОЕ йт ='+" -'+ Етэ каэблрнцггенты а,", е н р эавнсш от температуры и потому пригодны лишь лла сравнптельиой оценки и ориентировочных расчетов в небольших интервалах температуры.
2 Беэ вычисление константы скорости реакции. Энергия активации МОжЕт ОЫтЬ ОПРЕЛЕЛЕна Па ВРЕМЕНН ПаЛУПРЕаРащспаа Чае ИЛИ ВРЕМЕПИ ПРЕВРаЩЕНИЯ Гл Олпай Н тай нт доли э исхалпога вещества при разных температурахг Графический метод (рнс. 3) г и ч отвечают, соигветствеюю, Т и Т К. п 1 Ила последовательных (ко1кекутнвных) реакций метем прицепки лишь к первой сталин (А — ).ь В) — превращен вы исходного веишстал А. еля автокатллитичесних и самоускора3ошихся й реакиий иного типа метод непримаанм. 3. по ско роста подачи реагирующих веществ.
В случае проасления реакнии О диаамических условиях (в потоке) при постоянном давлении и неизменности начальных «оныиеатрац)гй реагирующих веществ у входа в реакннониую лапу енергн» активации апреде ляешя по скоростям калачи реагпруюшик веществ а, соответствующим адняэковай степени иг' превращение а при различных температурах (рис. 4, И. кинетические хлрлктнристики гомотеинык химических редкциИ аз с» сэ В таблице приняты следующие условные обозначению г. — газ„гажюбразнае состояние! ж. — жидкость, жидкое состояние; А, В, С вЂ” концентрации нстодньш веществ реакпии; и А-востюнювя нз уравнения й=А« р,у а, б, с-шетаянные, зависюнне от температуры, которые вхалзт в кинетическое уравнение скорости реакции; й'— константа скорости, реакции! 21, йа, дз — константы скоростей первой, второй н третьей сталий сложной реакции; й' — пронзвеленне константы скорости реакции й на концентрацию негодного вещества (например, В).
находящегося в реакционной смеси в иэбьхке (т. е. й' йВ)! С,Л вЂ” концеатраннн конечных продуктов реакции; В-ионная сила раствора. Концентрации реагирующих веществ и катализатора пренмупюственно выражены в моль<л! особые случаи оговорены. Время, входашее в рэзмервость канстанзы скорости реакции. выражено в сек.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
