Скорость химических реакций и закон действующих масс

СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ И ЗАКОН ДЕЙСТВУЮЩИХ МАСС [c.268]

Для данной химической природы реагирующих веществ и физических условий процесса (температуры, давления) скорость реакции зависит от концентрации реагирующих веществ. Скорость реакции подчиняется закону действующих масс, согласно которому в однород-, ной среде при постоянной температуре скорость реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ. Для гомогенной реакции скорость прямой химической реакции записывается в следующем виде [c.98]

В газовой смеси могут происходить химические реакции. Здесь будет рассматриваться только случай, когда скорости химических реакций достаточно велики и газовая смесь находится в локальном равновесном химическом состоянии. При большой скорости химических реакций или соответственно при малых временах протекания химических реакций хим имеет место неравенство 4им С 4. здесь характерное газодинамическое время, определяемое отношением характерного размера в задаче L к характерной скорости движения среды V ( ,, = L/V). Можно показать, что уравнения диффузии в этом случае вырождаются в конечные соотношения, носящие название законов действующих масс. [c.13]

Как известно, все химические реакции делятся на гомогенные, протекающие в объеме, и гетерогенные, протекающие на поверхности раздела между фазами. Оба типа реакций характеризуются своей скоростью, зависимость которой от концентрации веществ описывается степенным законом (закон действующих масс) [c.140]

Закон действующих масс. Скорость химической реакции пропорциональна произведению концентрации реагирующих веществ. Для реакции А скорости прямой и обратной реакций W, и IFj равны [c.177]

Одним из выводов теории вероятностей и статистического закона больших чисел является закон действия масс, согласно которому скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ. Пусть, например, реагируют два вещества - -водород и хлор. Реакция заключается в удачном столкновении их молекул, которое вызывает образование нового соединения хлористого водорода. Схематически все это выражается так H2 + I2-+2HQ. Если рассматривать одну молекулу водорода, то очевидно, что число столкновений с ней будет тем больше, чем больше в данном объеме присутствует молекул хлора. К такому выводу мы придем, если будем рассматривать число столкновений с одной молекулой хлора это число будет тем больше, чем больше в Данном объеме присутствует молекул водорода. Значит, общее число столкновений будет тем больше, чем больше произведение концентраций реагирующих агентов. Если коэффициент удачных столкновений, т. е. вызывающих наступление реакции, обозначить через К, то скорость данной реакции может быть выражена формулой v = К [Н2] [Ог]- Это и есть выражение закона действующих масс применительно к данной реакции. [c.20]

В начальном участке, в зоне смешения пылевоздушной смеси с горячими топочными газами, по мере приближения к наружным границам струи температура повышается, а концентрация кислорода и топлива уменьшается. Повышение температуры, согласно закону Аррениуса, обусловливает резкое увеличение скорости химической реакции, тогда как понижение концентрации согласно закону действующих масс ведет в сторону ее уменьшения. Вследствие превалирующего влияния температуры наибольшая скорость реагирования достигается в периферийных слоях струи (рис. 6-3, линия АВ). Переход от весьма медленного или практически отсутствующего реагирования в исходной пылевоздушной смеси к очень быстрому реагированию в наружных слоях факела называется воспламенением. [c.64]

По аналогии с законом действующих масс количество переданной массы из одной фазы в другую (скорость массопередачи) зависит от количеств химически активных взаимодействующих масс, поступающих в аппарат, а также константы скорости химической реакции между химически активными компонентами. С другой стороны, согласно молекулярно-кинетической теории, количество соударений между молекулами двух фаз, необходимых для создания условий химического взаимодействия, зависит от геометрических условий в аппарате, т. е. от эквивалентного диаметра насадки и высоты рабочей части аппарата. В соответствии с этим скорость массопередачи при хемосорбции в насадочной колонне при одинаковых гидродинамических условиях может быть представлена следующей функцией общего вида [c.330]

В реальных топочных условиях втекающая струя и топочные газы имеют резко различную температуру. Температура струи намного ниже температуры продуктов сгорания, заполняющих топочный объем, и потому горячие топочные газы прогревают струю. На начальном участке, в зоне смешения газового топлива с горячими топочными газами, по мере приближения к наружным границам струи температура повышается, а концентрация кислорода и топлива уменьшается. Согласно закону Аррениуса повышение, температуры должно приводить к резкому увеличению скорости химической реакции, а согласно закону действующих масс понижение концентрации должно ее уменьшить. Вследствие более резко выраженного влияния температуры наибольшая скорость реагирования достигается в слоях, ближе расположенных к перифериен струи (линии АВ на рис. 7-2). Переход из области отсутствия или слабого химического реагирования (в ядре потока) в область активного реагирования (на периферии) сопровождается воспламенением, которое распространяется через все сечение струи в глубь факела. [c.101]

Ранее были изложены основные законы кинетики (законы действующих масс и Аррениуса), позволяющие определять скорость химических реакций. В основе этих реакций лежат стехиометрические соотношения молекул исходных и конечных продуктов. При этом не предусматривается возможность реагирования молекул исходных продуктов с активными промежуточными продуктами — свободными атомами исходных продуктов и радикалами О, Н, ОН и др. [c.106]

По закону действующих масс скорость реакции определяется концентрацией молекул и по мере протекания процесса скорость прямой реакции уменьшается, но зато возрастает скорость обратной реакции, так как число молекул получаемых веществ увеличивается. Наступает момент, когда скорости обеих реакций делаются равными и видимая реакция останавливается, наступает химическое равновесие. [c.109]

Относительно этой главы можно высказать несколько замечаний. Автор, говоря о химическом равновесии, ни слова не сказал о скоросги химической реакции, обратимости реакций, изменениях скоростей прямой и обратной реакций, константе скорости, законе действующих масс, сущности состояния системы при химическом равновесии. Поэтому ему пришлось формулу константы равновесия записывать без какого-либо обоснования. Этот раздел курса отработан более слабо, чем другие его разделы. [c.176]

Гл. 8 посвящена термохимии в ней прежде всего устанавливаются понятия об обратимости реакций, скорости химической реакции, законе действующих масс и химическом равновесии. Затем приводятся формулы [c.183]

Классические кинетические уравнения реакций первого, второго и третьего порядков, установленные на основе закона действующих масс, правильно описывают суммарную скорость лишь небольшого числа самых простых химических превращений. Они применимы для простых гомогенных систем, в которых отсутствуют осложняющие обстоятельства, т. е. для систем с однородными реагентами при условии постоянства температуры и объема, при отсутствии каталитического влияния стенок сосуда и т. п. По этим уравнениям скорость реакций зависит от концентраций реагирующих веществ. Поскольку в ходе химического превращения концентрации этих веществ убывают, максимальная скорость реакции имеет место в самом начале процесса. [c.36]

Эту интересную и весьма важную в химии растворов зависимость удобно выразить, используя так называемый закон действия масс, согласно которому скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентрации реагирующих веществ. [c.78]

Закон действующих масс и константа равновесия. Согласно закону действующих масс, скорость химической реакции пропорциональна произведению концентраций веществ, принимающих участие в реакции. [c.74]

Один из важнейших вопросов химической кинетики связан с учением о скоростях химических реакций и химическом равновесии. Во второй половине XIX в. исследованию этого вопроса посвящен ряд работ, в том числе немецкого химика Л. Вильгельми, изучившего (1850 г.) скорость инверсии тростникового сахара, и французского химика П. 9. М. Бертло, который совместно со своим соотечественником, химиком Л. Пеан де Сен-Жилем, опубликовал (1861—1863 гг.) результаты исследований скорости образования сложных эфиров из спиртов и кислот [9]. В 1864—1867 гг. норвежские ученые К. М. Гульдберг и П. Вааге открыли закон действующих масс, который лег в основу учения о химическом равновесии и скоростях химических превращений. В результате систематических исследований русского химика Н. А. Меншуткина в 1882—1890 гг. были установлены связи между строением веществ и их реакционной способностью [10]. [c.140]

В разделах учебников по технической термодинамике, посвященных термохимии, в основном рассматриваются следующие вопросы первый закон термодинамики в применении к химическим процессам закон Гесса и закон Кирхгофа второй закон термодинамики в примепении к химическим процессам максимальная работа в изохорио-изотермических и изобарно-изотермических процессах уравнение максимальной работы химическое равновесие, закон действия масс константа скорости химической реакции и константа равновесия зависимость между константой химического равновесия и максимальной работой влияние на химическое равновесие давления и температуры принцип Ле-Шателье тепловая теорема Нернста и ее следствия вычисление константы интегрирования в уравнении константы равновесия газовых реакций влияние температуры на скорость химической реакции и др. [c.338]

Закон действующих масс. Скорость химической реакции Л 5 = АВ пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ v= К[А [S], где К — коэффициент пропорциональности А и 5 — концентрации реагирующих ве ществ. При обратимых реакциях отно шение скоростей прямой и обратной реак ций является постоянной величиной. Пр обратимой реакции А В С D [c.365]

ЗАКОН [Гей-Люссака объемы вступающих в реакцию газов относятся друг к другу и к объемам образующихся газообразных продуктов реакции как небольшие целые числа Генри масса газа, растворяющегося при постоянной температуре в данном объеме жидкости, прямо пропорциональна парциальному давлению газа Гука механическое напряжение при упругой деформации тела пропорционально относительной деформации Дальтона (кратных отношений если два элемента образуют друг с другом несколько химических соединений, то весовые количества одного из элементов, приходящиеся в этих соединениях на одно и то же количество другого, относятся между собой как небольшие целые числа общее давление газовой смеси равно сумме парциальных давлений, т. е. сумме давлений газовых компонентов ) Гульденберга и Вааге при постоянной температуре скорость химической реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ, причем каждая концентрация входит в произведение в степени, равной коэффициенту, стоящему перед формулой данного вещества в уравнении реакции Дебая теплоемкость кристалла при низких температурах пропорциональна третьей степени абсолютной температуры его движения точки положение материальной точки в пространстве при действии на нее внешних сил определяется зависимостью расстояния точки [c.232]

С другой стороны, согласно Гульдбергу и Вааге (1864 г.), скорость химической реакции может быть описана на основе закона действия масс [22] [c.15]

Символ означает, что реакция может происходить слева направо (образование воды) или справа налево (диссоциация воды). Действительно, из законов химии известно, что при определенной температуре и определенном давлении достигается состояние равновесия, при котором количество водяного пара остается неизменным — очевидно, водяной пар не образуется и ве диссоциирует. В действительности же в точке равновесия указанная выше реакция продолжается с равными скоростями в обоих направлениях, так что общее количество присутствующей воды остается постоянным. Если после того как установится равновесие из системы удалить некоторое количество водяного пара, то реакция слева направо будет происходить с большей скоростью, чел1 справа налево до тех пор, пока не образуется соответствующее количество воды, достаточное для установления нового состояния равновесия. Если добавить немного водяного пара, то на некоторый отрезок времени станет пребладающей реакция справа налево. Химическим равновесием в газовых системах управляет закон действующих масс. [c.88]

Заметим, что в учебнике Мостовича химическое равновесие и его теория обосновывались не общим термодинамическим методом (через выражение минимума свободной энергии или изобарного термодинамического потенциала), а посредством применения закона действующих масс (Гульдберга и Ваага), рассматривающего условия химического равновесия с точки зрения кинетической теории вещества и соотношения скоростей прямой и обратной реакций. [c.93]

Термохимия в учебниках по технической термодинампке как по содержанию, так и по подбору проводимых в ней расчетов должна быть строго направленной. Эта часть не должна содержать тех общих данных физической химии, которые не имеют непосредственного отношения к тем теплотехническим исследованиям и расчетам, ради которых термохимия вводится в учебники по технической термодинамике. Постановка отдельных тем термохимии и методы их исследований должны носить инженерный характер. Отдельные исследования и расчеты должны по возможности быть проще, однако без снижения научной строгости. Так, например, учитывая малое число часов, отводимое на лекции по термохимии, целесообразно аналитическое выражение условий химического равновесия устанавливать не через условия минимума свободной энергии или термодинамического изобарного потенциала, а как следствие закона действия масс и равенства скоростей прямой и обратной реакций при химическом равновесии, хотя первый метод исследования равновесия химических систем и является более общим. [c.339]

Скорость химических реакций, как указывалось выше, зависит в первую очередь, сог. асно закону действия масс, от концентрации реагирующих веществ, так как чем больше количество молекул этих вешеств в данном объеме, тем больше вероятность их встречи (столкновения) и взаимодействия друг с другом. Кроме того, на скорость реакции оказывает влияние также и температура реагирующих веществ, так как с ее повышением возрастает скорость движения молекул, что в свою очередь увеличивает вероятность столкновения между ними. Согласно опытным данным известно, что скорость большинства химических реакций, при повышении температуры на каждые 10° увеличивается примерно в два раза. Увеличение скорости реакции, очевидно, способствует также тщательное перемешивание реагирующих веществ. [c.130]

Подобные уравнения химических реакций отдельных горючих составляющих топлива дают лишь итоговый материальный баланс, но не отражают действительного механизма процесса. Скорость химической реакции зависит от концентрации реагирующих веществ, определяемых стехиометрическими уравнениями типа (2-1), и от темпе ратуры. О скорости реакции можно судить по изменению концентрации реагирующих или получаемых в результате реакции веществ. Обычно реакции горения относятся к реакциям второго порядка (бимолекулярным). Ско-р0бть этих реакций определяется в соответствии с законом действующих масс следующим образом [c.41]

Состояние равновесия химической системы обычно определяют с помощью закона действующих масс, установленного русским ученым Н. Н. Бекетовым в 1862 г. и математически оформленного норвежскими учеными Гульдбергом и Вааге в 1864 г. Этот закон устанавливает, что скорость химической реакции пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ [c.194]

Для определения скорости реакции следует воспользоваться законом действующих масс, согласно которому скорость химической реакции пропорциональна концентрациям реагирующих веществ, взятым в степенях, определяемых коэффициеи Гами реакции а, Ь, с, й). Так, в общем виде скорость их реакцди диссоциации (И. 47) можно записать так [c.67]

Вероятность протекания той или иной обратимой реакции определяется по изменению полной энергии Гиббса ДО, которое рассчитывается с помощью стандартных таблиц или определяется на основе экспериментальных данных. Если ДО > О, то наиболее вероятно протекание реакции слева направо если ДО < О, то наиболее вероятно протекание реакции справа налево если ДО = О, то существует состояние равновесия. На основании данных о равновесии основной реакции можно получить представление о максимальном выходе целевого продукта. В состоянии равновесия, к которому стремятся все химические реакции, скорости прямой и обратной реакции становятся одинаковыми, а соотнощение концентраций компонентов в рассматриваемой системе (исходные реагенты и продукты реакции) остается неизменным. Концентрации реагирующих компонентов в состоянии равновесия связаны между собой определенным соотнощением (константой равновесия К), которое является выражением закона действующих масс. Величина К дает количественную оценку равновесия. Если ее численное значение велико, то равновесие реакции сдвинуто в сторону образования продуктов реакции, если мало, то в смеси преобладают исходные вещества. Знание констант равновесия для химических реакций позволяет рассчитать такие важнейщие характеристики химической технологии, как равновесную степень превращения реагента и равновесный выход продукта. Степень превращения — это отнощение количества израсходованного основного реагента к общему его количеству в начале процесса. Выход продукта — это отнощение количества полученного целевого продукта к его количеству, которое должно быть получено согласно химическому уравнению. [c.255]

Согласно [42], турбулентность влияет на скорость химических реакции. Однако механизм такого влияния до конца не исследован и представляет собой самостоятельную трудную задачу механики реагирующих сред. Поэтому в данной работе скорость химических реакций вычисляется на основании закона действующих масс и закона Аррениуса с эффективными значениямп предъэкспоиептов и энергий активации. [c.31]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...