Феноменологическая кинетика сложных реакций
Автор: tbes15 • Май 27, 2022 • Реферат • 3,656 Слов (15 Страниц) • 344 Просмотры
Содержание
Введение………………………………………...……………………….…......3
- Основные определения и постулаты химической кинетики....................4
- Феноменологическая кинетика простых реакций……………………....5
- Реакции нулевого порядка……………………………...……...….......6
- Реакции первого порядка…………………………………..….…..…..7
- Реакции n-го порядка........…………………………………….….…...8
- Феноменологическая кинетика сложных реакций……………….…......8
- Обратимые реакции................................................................................8
- Параллельные реакции...........................................................................9
- Последовательные реакции..................................................................10
- Сопряженные реакции..........................................................................12
Заключение……………………………………………………………….......13
Список литературы……………………………………………………....…..14
Введение
Одним из основных направлений физической химии является химическая кинетика, которая занимается изучением скоростей химических реакций. Кинетика занимает важную часть химии как науки в целом. Теоретические и экспериментальные исследования не могут рационально сочетаться без понимания механизма реакции и знания скорости, с которой образуются продукты реакций.
Кинетические теории можно рассматривать в нескольких значениях. Во-первых, химическая кинетика в общем виде – это молекулярная модель химической кинетики, то есть теория Аррениуса, теория активных соударений и теория активированного комплекса. Во-вторых, под этим термином можно понимать совокупность всех кинетических теорий. В этом смысле понятие определяется как более широкое и включает в себя теорию цепных реакций, теорию каталитического взаимодействия и феноменологическую кинетику.
В данной работе мы рассмотрим основные понятия и постулаты феноменологической кинетики, анализ кинетики процессов простых и сложных реакций, методы изучения кинетики химических реакций.
1. Основные определения и постулаты химической кинетики
Химическая кинетика – раздел физической химии, изучающий скорости и механизмы химических реакций [1] .
Важнейшей количественной кинетической характеристикой любой химической реакции является ее скорость. Скорость реакции – это количество вещества, прореагировавшего в единицу времени в единице реакционного пространства (объёма или поверхности) [3] :
- Для реакций, протекающих в растворе или в газовой фазе:
, (1.1)[pic 1]
где r - скорость реакции, n – количество вещества, t – время, V – объем раствора/газовой фазы.
- Для реакций на поверхности:
, (1.2)[pic 2]
где r - скорость реакции, n – количество вещества, t – время, S – площадь поверхности.
- При постоянном объёме:
, (1.3)[pic 3]
где r - скорость реакции, t – время, ci – молярная концентрация i-го компонента.
Скорость химической реакции зависит от природы вещества, их температуры, концентрации, от наличия катализаторов и других факторов.
Так как скорость реакции зависит от концентрации, то для простых реакций эта зависимость описывается основным постулатом химической кинетики – законом действующих масс:
Скорость элементарной реакции пропорциональна произведению текущих концентраций каждого из реагентов в степенях, показатели которых соответствуют стехиометрическим коэффициентам простых реакций [1] :
, (1.4)[pic 4]
где k – константа скорости, ni – порядок реакции по веществу (0, >0, <0, дробные), ci – концентрация вещества.
...