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 .. 17 18 19 20 21 22 < 23 > 24 25 26 27 28 29 .. 179 >> Следующая

Универсального определения понятия скорости гетерофазного химического процесса не существует. Для гомогенных гетерофаз-ных процессов обычно пользуются определением (П.7), понимая под У объем той фазы, в которой проходит химическое превращение. Например, при разложении перекиси водорода в растворе под скоростью реакции по перекиси водорода понимают изменение концентрации перекиси водорода в единицу времени, а под скоростью реакции по кислороду — изменение количества кислорода в газовой фазе (предполагается, что количеством растворенного кислорода можно пренебречь), отнесенное к единице объема раствора. Использовать в качестве меры скорости реакции изменение концентрации кислорода в газовой фазе нельзя, поскольку объем газовой фазы может изменяться вне всякой связи с разложением перекиси водорода. Можно, например, проводить реакцию в системе, в которой давление поддерживается постоянным. При этом производная от концентрации кислорода в газовой фазе будет равна нулю, с какой бы скоростью ни проходила реакция в растворе. В равной степени нельзя использовать в качестве меры скорости этой реакции изменение концентрации кислорода в растворе, поскольку она изменяется не только в результате образования его из перекиси водорода, но и в результате выделения его в газовую фазу.
Из (И.8) следует, что размерность скорости реакции есть размерность концентрации, деленной на время. Количество вещества можно представить либо числом частиц, либо числом молей или, в системе СИ, числом киломолей (кмоль). В первом случае единицей измерения концентрации является число частиц (молекул) в
55
1 м3 : молекула/м3 или просто м"3. Во втором случае единицей измерения концентрации является киломоль на метр кубический (кмоль/м3), что практически эквивалентно наиболее употребительной в химии единице моль на литр (моль/л), т. е. молярности М. Следовательно, скорость реакции должна измеряться в м-3-с-1 или М-с"\ причем последняя единица в NА число раз, т.е. в 6,02-102в раз больше первой.
Если процесс описывается одним стехиометрическим уравнением
1 т
2 <ЧА;- ? А/В;, (=1 /=1
где Ьу — стехиометрические коэффициенты, А; — реагенты, В;- — продукты реакции, то изменения числа молей отдельных компонентов реакции связаны между собой соотношениями
__21___К—___—_ 1_ __-Г™
Величины — ^«а;М и dn.-Q.Jbj можно рассматривать, как изменение йп некоторой химической переменной п, характеризующей глубину протекания реакции. В начальный момент времени п = 0. Если начальные числа молей компонентов равнялись («а,-)0> ("в/)о> то
ПАГ(ПАХ-а'П' ИВ/ = (Ив/)о + *>И-
При постоянном объеме реакционной смеси это приводит к соотношениям, связывающим между собой концентрации всех компонентов:
¦-= -^-г—— = х (( = 1,2.....I; /=1, 2.....т). (ii.1С)
Величина х, удельная химическая переменная, равная п/У, характеризует, как и п, глубину протекания реакции и равна нулю в начальный момент времени. Таким образом, концентрации всех компонентов реакционной смеси могут быть выражены через х в виде
!А;] = [А,]0-а,г, 1В/] = [В/]в + Ь/х. (11.11)
Производная йх/М может рассматриваться, как скорость реакции в целом V. Скорости по отдельным компонентам при этом выражаются как
В свете сказанного, например, скорость реакции (11.1) можно записать так:
1 1 сЦН+1 1Лг0а 1 4[Ре8+]
^^^^ "4 ^ "=~Т Ш = ~ \T~dT= Т 3? *
где V — объем раствора, в котором проходит окисление.
56
13 определения понятия скорости слел\'ет, что в замкнутой еме скорость реакции по некоторому компоненту X,- (а для кций, описываемых на протяжении всего процесса одним стехио-рическим уравнением, тем самым и скорость реакции в целом) кно определить, если известны зависимости И; (/) и V ((). В слу-процесса, проходящего при постоянном объеме, достаточно ать зависимость [X,] (/) для этого компонента. Определение скости в момент времени I сводится к определению производной •/<# или производной d[Xi]/dt в момент времени /. Если анали-ческий вид функции я; (/) или [X,] (() заранее не известен, то ! обходимо аппроксимировать экспериментальную зависимость окрестности I какой-либо аналитической функцией, например стенной, с эмпирически подобранными параметрами, а затем вычис-ть производную от этой функции. В химической кинетике широко используется графическое представление функциональных зависимостей. Кривая, изображающая изменение концентрации какого-либо компонента от времени, на-тается кинетической кривой. Зависимость [X,-] (1) поэтому часто азывают уравнением кинетической кривой для компонента X;. корость реакции в некоторый момент времени может быть оценена Графически как тангенс угла наклона касательной к кинетической |кривой в точке, соответствующей времени /.
Скорость реакции в открытой системе
В открытой системе изменение количества вещества X,- в единицу времени, т. е. производная (1п;/сН, складывается из изменения его в результате реакции (Д«,)р и в результате массопередачи, т. е. поступления вещества извне и увода его из системы. Мерой массопередачи может служить величина (Дл;)„, равная изменению числа молей вещества в единицу времени в результате массопередачи. Следовательно, скорость химической реакции в открытой системе запишется в виде
Предыдущая << 1 .. 17 18 19 20 21 22 < 23 > 24 25 26 27 28 29 .. 179 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.