Пиротехническая химия
Главная Начинающим пиротехникам Статьи Добавить статью Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги в помощь
Военная история Изготовление и применение ВВ Пиротехника в военном деле Разное по пиротехнике Физика в пиротехнике Химия ВВ и составов
Новые книги
Суворов С. "Бронированная машина пехоты БМП -3 часть 1" (Военное дело)

Яковлев Г.П. "122 мм самоходная пушка образца 1944 г." (Военное дело)

Суарес Г. "Тактическое преимущество " (Военное дело)

Стодеревский И.Ю. "Автобиография записки офицера спецназа ГРУ " (Военное дело)

Семиколенков Н.П. "стрельба из танковых пулеметов " (Военное дело)
Курс химической кинетики - Эмануэль Н.М.
Эмануэль Н.М., Кнорре Д.Г. Курс химической кинетики — М.: Высшая школа, 1984 . — 463 c.
Скачать (прямая ссылка): kurshimkinet1984.djvu
Предыдущая << 1 .. 14 15 16 17 18 19 < 20 > 21 22 23 24 25 26 .. 179 >> Следующая

Характерной особенностью большого числа сложных химических реакций, состоящих из нескольких стадий, является образование
48
некоторых стадиях частиц, расходующихся затем в других днях. Частицы, образующиеся в одних стадиях химического цесса и расходующиеся в других стадиях, называются проме-¦точными частицами. V. Промежуточные частицы могут быть реакцпонноспособнымн ва-^йтно-насыщеннымн молекулами (в рассмотренном выше примере ;02) ионами (НОт), свободными радикалами (Н02, ОН), ионами-¦~икалами (О?).
Различают лабильные промежуточные частицы, количество кото-"X в реакционной смеси на протяжении всей реакции на несколько 'I рядков ниже, чем количество исходных веществ и продуктов ^акции, и стабильные промежуточные частицы, содержание которых а некоторых этапах реакции может составлять проценты или ,;же десятки процентов от взятого количества исходных веществ, ели стабильные промежуточные частицы могут существовать в виде 'ндивидуалыюго химического вещества, то говорят об образована промежуточного вещества. Например, при окислении метана дааряду с конечными продуктами окисления — СО, С02 и водой — р системе может накапливаться формальдегид в количестве, составляющем несколько процентов от взятого метана. В этой реакции формальдегид является стабильным промежуточным веществом. •/ Лабильные промежуточные частицы вследствие малого количества, как правило, не оказывают влияния на количественную взаимосвязь между расходованием исходных веществ и накоплением ^продуктов реакции. Поэтому удобно при решении некоторых задач объединять несколько стадий реакции в одну, нз которой исключены лабильные промежуточные частицы. Если такая частица образуется в одной стадии и расходуется в другой, то уравнения этих стадий можно сложить, получив в результате уравнение итогового процесса. Например, складывая два первых уравнения схемы (П.2), можно получить итоговое уравнение для образования свободного радикала Н02:
Ре=г + СХ, 4- Н + -* Ре!+ 4- Н02 Складывая первые четыре стадии, можно получить итоговое уравнение для образования перекиси водорода:
2Ре2+ 4- О, + 2Н+ 2Ге^ + На0.2 а сложение трех последних стадий с учетом того, что последняя Должна быть повторена дважды, дает итоговое уравнение для реакции
2Ге*+ 4- НА + 2Н 1' 2Ре* ^ -(- 2Н,0 (11.3)
При сложении всех семи стадии (последняя стадия повторяется Дважды) получается полное стехпометрическое уравнение реакции (ИЛ).
Следует подчеркнуть, что прийти к одному стехиометрическому уравнению удается именно благодаря тому, что каждая промежуточная частица превращается по единственному пути.
40
Так получается далеко не всегда. В качестве примера можно рассмотреть окисление бензола смесью Н2Ог п соли железа (II). Первые три стадии этого процесса совпадают с последними стадиями схемы (II.2) и некоторая часть ионов Г*е2+ и молекул Н202 превращается по итоговому уравнению (II.3). Однако часть свободных гидроксилов может прореагировать не с Ре2\ а с бензолом, образуя молекулу Н20 и свободный фенил ССН3. Последний может либо вступить в реакцию с еще одним ОН с образованием фенола, либо с другим свободным фенилом с образованием дифенила. В итоге нолигя схема реакции запишется в виде
Ре2+ + Н202 РсОН-+ + ОН Ре^ + бН-^РеОН'-1-РеОН2+ Н ' ~ Ре3; -|- Н20 (П.4)
ОН -]-С6Нй^С6Н, + Н20
бн+с8н,-^с6н;,он
С6НГ, -]- СвНг, -»- С12Н ,0 В этой схеме лабильная промежуточная частица ОН может расходоваться по трем путям — в реакциях с Ре2\ С6Н„ н С6Н5. Возникает два новых маршрута реакции (строгое определение и подробный анализ понятия маршрута реакции см. гл. V, § 5). По одному из этих маршрутов, который может быть получен сложением первой и третьей (по два раза), четвертой и пятой стадий, образуется фенол:
2Ре^ - + 2Н-Л + С6Н6 + 2Н'" 2Рс* ^ + ЗН20 +С6Н5ОН (11.5)
по другому, который получается сложением первой, третьей, четвертой (каждая по два раза) и шестой стадий, образуется дифенил: 2Ре=+ -Ь 2Н202 + 2Н+ Л- 2СВИ6 2Ре'*+ + 4 Н20 -гС,2Н |0 (11.6)
Ни одно из итоговых уравнений (П.З), (П.5) и (П.б) не описывает в целом химический процесс. Соотношения между превращениями по этим трем маршрутам зависят от условий протекания реакции и могут варьировать в широких пределах. Процесс, протекающий ио нескольким маршрутам, не может быть в принципе описан единым стехиометрическим уравнением с не зависящими от условий реакции целочисленными стехиометрическими коэффициентами.
Для полного качественного п количественного описания химического процесса наряду со схемой процесса нужно иметь сведения о той системе, в которой протекает изучаемый процесс. Ниже приводятся основные понятия, необходимые для описания этой системы.
Гомогенные и гетерогенные реакции
Химическая реакция, протекающая в пределах одной фазы, называется гомогенной химической реакцией. Химическая реакция, протекающая на границе раздела фаз, называется гетерогенной хими-
ей
кой реакцией. Сложная химическая реакция, в которой одни дин являются гомогенными, а другие гетерогенными, называется югенно-гетерогенной.
Примером гомогенных реакций может служить любая реакция 'растворе, примером гетерогенной реакции—любая реакция, тцая на поверхности твердого катализатора (гетерогенная ката-тическая реакция), примерами гомогенно-гетерогенных реак-й — некоторые реакции между газами, отдельные стадии кото-•X протекают на стенках реакционного сосуда. Понятия «гомогенный» и «гетерогенный» применимы как к реакции в целом, так и любой ее отдельной стадии. Гомогенно-гетерогенным может быть лько сложный процесс, включающий несколько стадий. Следует отметить, что в гетерогенном процессе исходные вещества и продукты реакции могут находиться в одной фазе. Так, дрирование этилена в присутствии металлического никеля
Предыдущая << 1 .. 14 15 16 17 18 19 < 20 > 21 22 23 24 25 26 .. 179 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.