Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Молекулярность и порядок реакции. Лимитирующая стадия процесса.




Читайте также:
  1. I. Порядок заполнения формы разрешения на строительство
  2. II. Порядок прохождения испытания
  3. II. Состав, порядок определения баллов оценки качественных критериев и оценки эффективности на основе качественных критериев
  4. III. Состав, порядок определения баллов оценки и весовых коэффициентов количественных критериев и оценки эффективности на основе количественных критериев
  5. IV. Порядок и сроки представления бюджетной и иной отчетности
  6. Quot;Правила оказания услуг общественного питания": понятия, инф-я об услугах, порядок оказания услуг, ответс-ть исполнителя и потребителя за предоставление услуг.
  7. Административно-правовой статус государственных служащих и порядок прохождения ими службы
  8. Адміністративна відповідальність за правопорушення, що посягають на встановлений порядок управління.
  9. Аксиомы аналитико-иерархического процесса. Общая оценка АИП как метода принятия решения.
  10. Аммиак (порядок использования, свойства, клиническая картина поражения людей и сельскохозяйственных животных, первая медицинская помощь, защита).

 

Число молекул, вступающих в реакцию, определяют молекулярность реакции.

Так, если в реакцию вступает одна молекула, то такая реакция называется молекулярной реакцией. Если в реакции участвуют две молекулы (безразлично, одинаковые или нет), то такая реакция называется бимолекулярной. Встречаются также тримолекулярные реакции.

Реакции более высокой степени молекулярности крайне редки из–за малой вероятности одновременного столкновения большого числа молекул.

Поэтому большинство реакций протекают в несколько элементарных, простых стадий, в которых участвует небольшое число молекул.

Так, например, рассмотренная выше реакция

протекает по следующему механизму:

первая стадия

вторая стадия (медленная)

третья стадия

Определить такие стадии – значит определить механизм, или путь реакции.

Скорость всей реакции определяется скоростью её наиболее медленной стадии, которая и определяет механизм.

Поэтому закон действующих масс справедлив только для таких элементарных стадий.

Молекулярность реакции легко определить в случае простых реакций, протекающих в одну стадию. В большинстве же случаев довольно трудно найти молекулярность реакции.

Поэтому вводится понятие порядка реакции, который можно найти из кинетических уравнений, полученных экспериментально.

Порядок реакции по данному веществу равен степени, в которой концентрация данного вещества входит в уравнение скорости реакции.

Сумма показателей степеней, в которых концентрация всех исходных веществ входит уравнение скорости реакции, равна порядку реакции в целом. Порядок химической реакции по веществу совпадает со стехиометрическим коэффициентом реакции лишь в очень простых реакциях, например в реакции синтеза йодистого водорода:

 

H2 + I2 ® 2HI.

 

Порядок этой реакции по водороду (первый) и йоду (первый) равны стехиометрическими коэффициентами, а общий порядок реакции (второй) равен сумме стехиометрических коэффициентов в уравнении скорости реакции

В подавляющем большинстве случаев порядок реакции по веществу отличается от стехиометрических коэффициентов уравнения реакции для этого вещества.

Соответственно общий порядок реакции обычно не равен сумме стехиометрических коэффициентов уравнения реакции.



Например, реакция

NO2 + CO ® CO2 + NO,

при температурах, меньших 298К, протекает по следующему механизму:

первая стадия процесса: NO2 + NO2 ® NO3 + NO

 

вторая стадия процесса: NO3 + CO ® CO2 + NO2,

 

причем лимитирующей, т.е. скорость определяющей стадией является первая стадия процесса:

NO2 + NO2 ® NO3 + NO

 

Тогда, согласно первому постулату химической кинетики, который утверждает, что скорость всей реакции равна скорости его самой медленной стадии, можно записать:

,

где - скорость первой стадии процесса.

Согласно второму постулату химической кинетики, который утверждает, что скорость элементарной (одностадийной) реакции пропорциональна концентрации реагирующих веществ в степенях, равных стехиометрическим коэффициентам, получим зависимость скорости реакции

NO2 + CO ® CO2 + NO

от концентрации реагирующих веществ:

 

Обратите внимание, что скорость реакции

NO2 + CO ® CO2 + NO

не зависит от концентрации оксида углерода CO.

Уравнение, выражающее зависимость скорости реакции от концентрации каждого вещества, называют кинетическим уравнением реакции в дифференциальной форме.



К сожалению, кинетическое уравнение реакции может быть получено только при её экспериментальном изучении и не может быть выведено из стехиометрического уравнения.

 


Дата добавления: 2015-04-18; просмотров: 11; Нарушение авторских прав







lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2021 год. (0.034 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты