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 .. 83 84 85 86 87 88 < 89 > 90 91 92 93 94 95 .. 179 >> Следующая

В результате этих двух стадий одна молекула С2Н4 и одна молекула С12 превращаются в молекулу продукта — С2Н4С12, а регенерированный атом С1 вступает во взаимодействие со следующей молекулой этилена. Обе стадии имеют невысокие энергии активации (см. гл. III, § 7), и этот путь обеспечивает быстрое протекание процесса. С учетом возможности рекомбинации свободных атомов и свободных радикалов полная схема процесса может быть записана в виде
С12-*2С1 С2Н4 + С1 -+С2Н4С1 С2Н4С1-г-С12->С2Н4С12-!-С1 С2Н4С1-ЬС1 ->С2Н4С1., С2Н4С1 +С3Н4С1 -^С4Н8С12 С1 + С1 -^С12
Для характеристики взаимосвязи между отдельными стадиями сложного химического процесса вводятся понятия: последовательные, параллельные и последовательно-параллельные стадии.
226
Две стадии называются последовательными, если частица, образующаяся в одной стадии, является исходной частицей в другой стадии. Например, в схеме (У.1) последовательными являются первая и вторая стадии.
Две стадии называются параллельными, если в обеих в качестве исходной принимает участие одна и та же Частица. Например, в схеме (\М) параллельными являются четвертая и пятая стадии.
Две стадии называются последовательно-параллельными, если они являются параллельными относительно одной и последовательными относительно другой из участвующих в этих стадиях частиц. Примером последовательно-параллельных стадий являются вторая и четвертая стадии схемы (\/.1). По отношению к С1 эти стадии являются параллельными, а по отношению к С.3Н4С1 — последовательными.
Несколько последовательных или последовательно-параллельных стадий могут образовывать цикл, т. е. приводить к образованию на последней из этих стадий какой-либо из частиц, расходуемых в первой стадии. Совокупность таких стадий называют циклическим маршрутом. Циклические маршруты играют фундаментальную роль в каталитических и цепных процессах. В схеме (\М) циклический маршрут образуют вторая и третья стадии. На первой из этих стадий атомы хлора расходуются, а на второй вновь образуются в результате отрыва атома С1 от молекулы С12 свободным радикалом С2Н4С1.
При рассмотрении общих свойств схем сложных химических реакций эти схемы удобно записывать в виде
л'
2 ^х« = ° (5=1> 2.....5), (У.2)
и = I
где я — номер стадии; 5 — общее число стадий; п — номер компонента реакции; N — общее число компонентов; хвп — стехиометри-ческий коэффициент, с которым компонент Х„ входит в я-ю стадию. При этом хт считается положительным для компонентов Х„, образующихся в я-й стадии, и отрицательным для компонентов, расходующихся в этой же стадии. Обратимые стадии или взаимно обратные реакции, как, например, фотохимическая диссоциация С12 и рекомбинация атомов С1 в схеме (УЛ), записываются в виде одной стадии.
Так, схема реакции (\М) в форме (У.2) имеет вид
— С1, + 2С1 =0
— С2Н4—С1+С2Н4С1 = 0
— С12+С1— С2Н4С1+С2Н4С12==0 [У.З)
— С1 — С2Н4С1+С2Н4С12==0 -2С2Н4С1-Г-С4Н8С12 = 0
8*
227
а схема реакции (11.4)
— Ре2+
Н2О2 + РеОН2+ + ОН=0
— Ре2+ — ОН + РеОН2+ = о
— РеОН2+ -Н + + Ре*+ + Н20 = О
— ОН -СаНв + СвНв + Н2О = 0
— ОН - С„НЙ + СвН5ОН =0
(У.4)
-2С6НЙ + С12Н10=0
Стехиометрические коэффициенты хзп образуют прямоугольную матрицу стехиометрических коэффициентов (стехиомегприческая матрица), в которой каждая строка соответствует определенной стадии, а каждый столбец — определенному компоненту. Для записи матрицы необходимо присвоить каждому компоненту свой порядковый номер. В дальнейшем первые номера будут присваиваться реагентам, следующие — продуктам реакции и последние — активным промежуточным частицам. Так, обозначая для схемы (У.З) X) === С2Н4, Х2 = С12, Х3 = С2Н4С12 Х4 = С^НвС1г, Х8 = С1, Х„ = СаН^О, можно записать стехиометрическую матрицу в виде
0—1 0 0
-I ООО — 0—110
0 0 10-
о
0 0 1
о I
—1 —1
О -2
(У.5)
Аналогично, обозначая X, = Ре2\ X, = Н„0„ X. =- С Н V - н-Х6 - ЬеОН , Хв = ре3\ X, = Н20, Х8 = СН.ОН X = С Н
л,0 — ип, ли — Ь6П*, можно записать стехиометрическую матрицу для схемы (У.4).в виде
—1 —1 0 0 10 0 0 0 \ 0
—1 0 0 0 10 0 0 0 -10
0 0 0-1-11100 о о
0 0 -1 0 00100 -1 1
0 0 0 0 00010-1-1
0 0 0 0 00001 0 —2
(У.6)
На стехиометрические коэффициенты каждой стадии наложены жесткие ограничения, обусловленные тем, что должно сохраняться постоянным число атомов каждого из элементов, участвующих в этой стадии, а в случае реакций с участием ионов должен также сохраняться суммарный заряд. Если обозначить как Ап1 число атомов /'-го элемента в частице Х„, а А Я(1— число единиц заряда этой частицы, то должны выполняться соотношения
N ¦
2 Ая
14=1, 2, ...5, 1=0, 1, .;./),
(У.7)
228
где J — число элементов, участвующих в процессе. Коэффициенты Ап/ также образуют прямоугольную матрицу, которая называется молекулярной матрицей или матрицей состава. Каждая строка этой матрицы соответствует определенному компоненту реакции, а каждый столбец — определенному элементу. Если в реакции участвуют заряженные частицы, то нужно ввести нулевой столбец, соответствующий числам единиц заряда. Если все компоненты реакции электронейтральны, вводить этот столбец не имеет смысла — он будет состоять только из нулей. Так, для реакции, описываемой схемой (У.З), присваивая индексы 1, 2 и 3 соответственно Н, С и С1, матрицу состава можно записать в виде
Предыдущая << 1 .. 83 84 85 86 87 88 < 89 > 90 91 92 93 94 95 .. 179 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.