Обратимые и необратимые;

2. Параллельные, последовательные и сопряжённые;

Моно-, би-, тримолекулярные (по количеству молекул участвующих в элементарном взаимодействии)

4. По порядку реакции: 1-го, 2-го, 3-го порядка.

Обратимые реакции протекают как в прямом, так и в обратном направлении. Особенности таких реакций были охарактеризованы в разделе «Химическое равновесие»

AßàB 2AßàB

AßàB+C A+BßàC+D

Необратимые реакции характеризуются выделением газа, выпадением осадка или образованием слабо диссоциирующего соединения.

В параллельных реакциях исходное вещество превращается одновременно в несколько продуктов: А в D, либо А в К; А+В в D, либо А+В в К;

В последовательных реакциях продукт одной реакции вступает в следующую: AàBàDàK;

В сопряженных реакциях:

Одно из исходных веществ индуцирует превращение другого - индуктор (И).

Другое вещество самопроизвольно реагирует с индуктором (актор –А).

Вещество, которое вступает в реакцию с актором только в присутствии индуктора, называется акцептором (С)

Химическая индукция схематически выглядит:

А+ИàК; К+ИàВ; К+СàD+B;

Особенности кинетики гомогенных и гетерогенных реакций

- Взаимодействие в гомогенных реакциях протекают в объёме, а в гетерогенных реакциях – на поверхности раздела фаз, где концентрация сильно отличается от объёмной;

- Кинетика гетерогенных реакций намного сложнее, чем гомогенных.

Гетерогенная реакция включает в себя следующие стадии:

1) Диффузия реагентов к твёрдой поверхности;

2) Абсорбция – массоперенос реагентов от поверхности вглубь;

3) Собственно химическое взаимодействие;

4) Десорбция продуктов – массоперенос продуктов из глубины на поверхность;

5) Диффузия продуктов в объём.

Общая скорость определяется скоростью наиболее медленной стадии.

Г.

Формальная кинетика гомогенных химических реакций (начало)

· - Отличительные особенности формальной кинетики;

· - Применение дифференциальных уравнений в формальной кинетике;

· -Общекинетические закономерности протекания гомогенных химических реакций;

· - Определение порядка химической реакции по индивидуальному веществу.

Формальная кинетика подразумевает постоянство, усреднённость внешних условий, например отсутствие потоков, постоянство температуры.

Если все участники находятся в одной фазе – реакция называется гомогенной. Гомогенные реакции протекают в объёме.

Если регенты находятся в разных фазах – реакция называется гетерогенной. Гетерогенные реакции протекают на поверхности раздела фаз.

Кинетика гетерогенных реакций намного более сложная из-за процессов диффузии и адсорбции.

аА+bBàfF+dD

V=kC^a_AC^b_B

C_A,C_B- молярные концентрации;

K=V при условии [A]=[B]=[F]=[D]=1моль/л;

T_1/2 (Ʈ)– время, за которое концентрация исходного вещества уменьшится в 2 раза.

С_А=С₀/2

Кинетические закономерности в химических реакций, протекающих в потоке:

V=n₀*dx/ρdl; ρdl=dV;

n₀ - число грамм молекул вещества А, поступающего в реакционный объём в единицу времени;

х - количество вещества А, прореагировавшего на расстоянии от начала зоны реакции;

V – реакционный объём.

В этих условиях для необратимых реакций 1го порядка, протекающего в потоке, получаем:

k=n₀*RT/PV*ln1/1-x;

Для обратимых реакций 1го порядка:

k=n₀*RT/PV*ln͚(1- n͚^A/1-n͚^A-x);

n͚^A – число молекул вещества, образующихся к моменту равновесия (равновесное число).

Общекинетические закономерности протекания гомогенных химических реакций

k=1/Ʈ*lnC₀/C -для реакций 1го порядка;

Ʈ_1/2= ln2/k=0.6932/k -для реакций 1го порядка;

k=1/Ʈ*C₀-C/C₀*C -для реакций 2го порядка;

Ʈ_1/2=1/k*C₀ -для реакций 2го порядка.

Применение дифференциальных уравнений в формальной кинетике

Дата добавления: 2015-07-11