кинетика кат реакций во внутр диффузии (1134568), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

диффузия быстрая, мы в предельном случае получаемчто означает отсутствие торможения :D >> kхим,f =th(ψ )ψf=1,ψ <<1eψ − e −ψ 1 1 + ψ − 1 + ψ 1= ψ× =× = 1,−ψe +eψ 1 + ψ + 1 −ψ ψψ →0(20)Наоборот, если параметр Тилле велик, то диффузия существенно замедляет реакцию, и впредельном случае фактор торможения стремится к нулю:D << kхим,f =th(ψ )ψψ >> 1eψ − e −ψ 1 eψ 1= ψ× = ψ × → 0,−ψe +eψ e ψψ →∞(21)В обычном, не предельном случае, диффузия уменьшает наблюдаемую скоростьхимической реакции, однако эта скорость не стремиться к нулю, т.е.0<f<19Лекция 19Сравним температурные зависимости константы скорости в случаях внутреннейдиффузии (0< f < 1) и внутренней кинетики (ψ << 1, f Æ1):keff = 4π RL × kchem ×0< f < 1,th (ψ )ψln keff = ln kchem + ln {th (ψ )} − ln (ψ ) + const(22)Это условие обычно выполняется при высокой температуре.

Константа скоростихимической реакции растет быстре коэффициетна диффузии.При низкой температуре коэффициент диффузии может значительно превышатьконстанту скорости химической реакции:ψ << 1, f Æ1kэфф = 4 π R L*kхимln kэфф = ln kхим + const(22a)Постоянная const не зависит от температурыВо внутренней диффузионной области, при больших значениях параметра Тиллегиперболический тангенс стремится к единице, а его логарифм – к нулю, поэтому из (22)приψ >> 1ln kэфф = lnkхим - ln ψ + const = lnkхим – ½ ln kхим + ½ ln D + const’(23)Постоянная const’ не зависит от температуры.Коэффициент диффузии в газовой фазе слабо зависит от температуры, поэтому из (23)следуетd ln keffdT=d ln kchem 1 d ln kchem 1 Echem−=dT2 dT2 RT 2(24)(высокие температуры!)В случае быстрой диффузии (низкие температуры, кинетический режим !) получаем из(22а)d ln keffdT=d ln kchem Echem=dTRT 2(25)10Лекция 19Наблюдаемая (Аррениусовская) энергия активации в кинетическом случае вдвое выше,чем в диффузионном! (Сравните (25) и (24)).График зависимости эффективной константы скорости от температуры выглядит так:Хорошо видны области чисто кинетическая (низкие температуры!) и область, гдевключается диффузионное торможение, и энергия активации падает вдвое!11.

Характеристики

Список файлов лекций