Промышленность \ Общая химическая технология

Кинетика химических реакций, кинетика фазовых превращений.Основные определения, элементарные и сложные реакции, страница 4

2. Как изменится скорость реакции (см. пример 1), если давление реакционной системы увеличить в 2 раза изотермическим сжатием?

Решение

Предполагаем, что рассматриваемая реакция относится к простым реакциям между идеальными газами. В этом случае, с учетом ЗДМ и уравнения состояния идеального газа p = cRT можно записать, что:

v = k p2(СО2)p(О2).

Поскольку  Т =  const значение  k.при сжатии не меняется. Решение задачи сводится к оценке того, во сколько раз увеличится произведение  p2(СО2)p(О2).   Простой расчет показывает, что при изменении давления в 2 раза  это произведение, а значит и скорость реакции, изменятся в 8 раз.

КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ И ВОПРОСЫ

Выберите и обоснуйте правильный ответ

· В общем случае скорость химической реакции представляют формально как:

а) производную от степени завершенности реакции по времени;

б) производную от концентрации любого из реагентов по времени;

в) отношение изменения концентрации любого из реагентов к некоторому промежутку времени.

·  Порядок сложной химической реакции:

г) может изменяться в ходе реакции;

в) не может изменяться в ходе реакции.

1. Сформулируйте основной постулат химической кинетики. Каков физический смысл константы скорости химической реакции?

2. Какие факторы в общем случае определяют порядок химической реакции?  Может ли порядок реакции изменяться в ходе реакции?

3. Что такое "молекулярность" реакции?  Чем различаются понятия  "молекулярность" и "порядок" химической реакции?

4. Для каких реакций и почему порядок реакции совпадает с молекулярностью этой реакции?

5. Можно ли считать скорость реакции отрицательной величиной, если она выражена равенством v = -dсi /dt? Что показывает это равенство?

6. Что такое реакционное пространство? Какие факторы приводят к изменению концентрации вещества в реакционном пространстве?

7. Что такое степень завершенности химической реакции? В каких случаях следует использовать эту характеристику?

8. Какова роль термодинамических оценок для выяснения механизма химической реакции?

9. Поясните, почему в общем случае химические реакции считают кинетически обратимыми.


[*] Здесь рассмотрен вариант с веществом Вi. Аналогично можно рассматриват вариант с веществом Аi.


[1] Простые вещества и химические соединения, вступающие во взаимодействие друг с другом, называются исходными веществами. Конечные вещества,  получающиеся в результате этого взаимодействия  и не претерпевающие в дальнейшем каких либо химических превращений, называются продуктами химической реакции. Вещества появляющиеся в одних и исчезающие в других стадиях процесса, называются промежуточными веществами, а реакции образования промежуточных веществ называются промежуточными реакциями.

[2] Формально это обстоятельство можно связать с тем , что в соответствии с рекомендациями Совета ИЮПАК ( комиссия по чистой и прикладной химии)  стехиометрические коэффициенты считаются отрицательными для реагирующих веществ и положительными для продуктов реакции.

[3]Усматривается формальное сходство выражений для скорости химической реакции и кинематической скорости.    Наибольшее значение имеет истинная скорость.

[4] Скорость химической  реакции обозначают r(rate - скорость или v - velocity - синоним rate )

[5] Н.Н.Бекетов, проф. Харьковского университета в 1865 году впервые установил зависимость направления и скорости газовых химических реакций от давления. Поэтому считают, что он одним из первых подошел к формулировке закона действующих масс. Некоторые авторы считают что  Гульдберг и Вааге открыли этот закон на год раньше, но их мнение оспривается в отечественной литературе. В частности, согласно источникам [15, 16 ] Гульдберг и Вааге сформулировали его в общей форме только в 1867 году.

Скачать файл