На головну

Зміна енергії реагує системи при некаталітична (1) і каталітичної (2) реакції

  1.  A) Попереджувальний світловий і звуковий сигнал гальмівної системи
  2.  A. з незрілістю поворотно-противоточной системи
  3.  F52.2. Недостатність генітальної реакції
  4.  I Налаштування параметрів системи
  5.  I.2.7. Єдність античної римської правової системи
  6.  II. Внутрішні чинники розвитку виробничої мікросистеми
  7.  ISO 14004: 2004 «Системи управління якістю. Настанови щодо принципів, систем та засобів забезпечення функціонування ».

Е - енергія активації некаталітична реакції;

Екат - Каталітичної реакції;

е1 і е2 - Енергії активації проміжних стадій.

що проходить у відсутності каталізатора за схемою:

через освіту активного комплексу АВ*. У присутності каталізатора реакція йде іншим шляхом через кілька елементарних стадій:

А + [kat] = A [kat]

A [kat] + B = AB*[Kat]

AB*[Kat] = R + [kat]. . .

Оскільки каталізатори не прискорюють дифузійні процеси, їх можна застосовувати лише для процесів які йдуть в кінетичної області.

перемішування - Збільшує константу швидкості процесу внаслідок заміни молекулярної дифузії на конвективну, тобто зниження дифузійних опорів, які перешкоджають взаємодії компонентів. Отже, посилювати перемішування потрібно до тих пір, поки процес з дифузійної області не перейде в кінетичну.

В гомогенних процесах перемішування вирівнює концентрацію в реакційному обсязі, підсилює і збільшує число зіткнень реагуючих молекул. У гетерогенних системах перемішування замінює повільну молекулярну дифузію, якої визначається сумарна швидкість процесу, на більш швидку конвективную. Крім того, перемішування збільшує поверхню взаємодіючих фаз, внаслідок чого прискорюється перенесення реагуючих компонентів і прискорюється реакція.

Збільшення рушійної сили процесу може досягатися:

1. Збільшенням концентрації взаємодіючих компонентів у вихідних матеріалах (сировина).

2. Збільшення тиску.

3. відводом продуктів реакції з реакційного обсягу.

4. Зрушенням рівноваги при зміні температури і тиску.

1. Збільшення концентрації взаємодіючих компонентів у вихідній сировині підвищує С і пропорційно швидкість процесу. Спосіб збільшення концентрації взаємодіючих компонентів у вихідній сировині залежить від агрегатного стану матеріалу. Збільшення вмісту корисного становить в твердій сировині - називається збагаченням, А в рідким і газоподібному - концентрування.

2. підвищення тиску - Впливає на швидкість процесу (швидкість досягнення рівноважного стану оборотних процесів) і стан рівноваги.

Ефективність підвищення тиску залежить від агрегатного стану реагуючих речовин.

Найбільш сильно тиск впливає на процеси, які йдуть в газовій фазі або ж при взаємодії газів з рідинами твердими тілами. У меншій мірі тиск позначається на процесах йдуть в рідкій або твердій фазах.

Підвищення тиску зменшує обсяг газової фази і відповідно збільшує концентрації взаємодіючих речовин. Таким чином, підвищення тиску це те ж саме, що і збільшення концентрації реагентів.

Вплив тиску визначається кінетичними рівняннями.

де  - Парціальний тиск компонента в газовій фазі.

 - Рушійна сила процесу.

Для реакції:

якщо вона необоротна або протікає далеко від стану рівноваги.

Парціальні тиску кожного компонента пропорційні загальному тиску Р. При загальному тиску суміші Р і частці в ній компонентів А і В m і n відповідно парціальні тиску їх:

Рівняння швидкості процесу:

a + b = n - порядок реакції.

Отже, швидкість газової реакції пропорційна загальному тиску суміші в ступеня, рівний порядку реакції.

Мал. 14 Вплив тиску на швидкість газових реакцій різного порядку

Для гетерогенних процесів адсорбції, абсорбції концентрацій та інших процесів переходу газового компонента в тверду або рідку фазу:

Якщо процес звернемо і далекий від рівноваги то:

де  - Дійсна концентрація компонента в газовій фазі, тож, порядок реакції n = 1 і перетворивши формулу:

 отримаємо

тобто швидкість цих процесів прямо пропорційна тиску. Тому в промисловості широко застосовують підвищення тиску для прискорення абсорбції і збільшення концентрації компонента в рідини відповідно до закону розподілу.

Для оборотних газових реакцій, які протікають поблизу від стану рівноваги, рушійна сила реакції виразиться формулою:

Залежність від тиску константи рівноваги вираженою в молярних частках визначають за рівнянням:

де

Формула ?N- висловлює кількісно принцип Ле -Шателье, зі збільшенням тиску Р для реакцій, які йдуть зі зменшенням обсягу (?N-величина негативна) константа рівноваги збільшується, а рівноважні концентрації вихідних компонентів зменшуються (рА* і рв*).

Для оборотних газових реакцій, які йдуть зі збільшенням обсягу, тиск позначається позитивно далеко від стану рівноваги за рахунок зростання дійсних концентрацій вихідних реагентів рА і рВ. Однак при наближенні до стану рівноваги вихід продукту проходить через максимум, а потім знижується.

Це викликано зменшенням ДоN і відповідним збільшенням рівноважних концентрацій вихідних компонентів (рА* і рв*) У формулі:

Мал. 8 Залежність виходу продукту від тиску для оборотної газової реакції

?, t, СА, І СВ = сonst

1 ?N <0 2 - ?N> 0




 Відповідальний за випуск д.х.н., проф. Куншенко Б. В. |  Хімічна технологія - це наука про найбільш економічних методах масової хімічної переробки сировини, природних матеріалів в продукти споживання і засоби виробництва. |  хімічні процеси |  Класифікація хіміко-технологічних процесів |  М3 · добу-1. |  Фізико-хімічні основи хімічної технології |  ШВИДКІСТЬ ХІМІКО-технологічних процесів |  Швидкість хімічної реакції в гомогенних системах |  Рушійна сила процесу ?С |  Для модельної реакції |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати