Химическая кинетика — раздел физической химии, в котором изучаются закономерности протекания во времени химических реакций и их механизм [1].
Химическая кинетика – наука о скоростях и механизмах химических реакций [2].
Химическая кинетика как наука решает три основных вопроса:
• описание поведения системы при протекании химического превращения во времени (феноменологическая кинетика),
• расчет константы скорости и энергии активации простой реакции (теоретическая кинетика, химическая физика)
• описание поведения реагирующей системы в условиях тепло – и массопереноса (макрокинетика) [3].
Скорость химической реакции – это число актов превращения в единице объема в единицу времени [2].
Под скоростью реакции обычно понимают изменение количества вещества, вступающего в реакцию или образующегося в результате реакции, в единицу времени в единице объема:
где n — число молей (или молекул).
Довольно часто скорость химической реакции пропорциональна произведению текущих концентраций реагирующих веществ, возведенных в некоторые степени [1]:
(1.1)
Множитель k в уравнении (1.1) называют константой скорости. Константа скорости численно равна скорости реакции при концентрации всех реагирующих веществ, равной единице; k не зависит от концентрации реагирующих веществ, но зависит от температуры [2].
Величины ,,… принято называть порядками реакции по веществам . Сумму порядков по всем реагирующим веществам называют общим порядком или просто порядком реакции и обозначают буквой n [1]:
Величину называют молекулярностью процесса [2].
Под понятием молекулярности реакции, будем понимать число молекул каждого из веществ, участвующих в превращении [4].
Понятие «порядок» и «молекулярность» имеют ряд отличий:
o молекулярность имеет вполне определенный физический смысл, а порядок- величина формальная;
o порядок может принимать любые значения, а молекулярность только три (1, 2, 3);
o понятие порядок используется для любых реакций, а молекулярность- только для элементарных актов превращений.
Время полупревращения (период полураспада) – промежуток времени, в течении которого реагирует половина взятого количества вещества [5].
Порядок реакции определяется зависимостью скорости реакции от концентрации каждого из исходных веществ в условиях постоянства температуры и может быть установлен экспериментально.
Порядок реакции определяют, используя опытные данные об изменении концентрации каждого из исходных веществ со временем. Если в реакции принимает участие несколько веществ, необходимо определить честные порядки по отношению к каждому из этих веществ. Для этой цели обычно используют метод избытка, называемый методом изолирования Оствальда.
По методу Оствальда для определения порядка реакции в целом, сначала устанавливают порядок по каждому веществу, вступающему в реакцию. Реакцию проводят так, чтобы измерялась концентрация только одного вещества. Это достигается при большом избытке всех остальных веществ. Аналогично устанавливают порядок реакций по другим веществам, находят порядок реакции(суммарный), и составляют ее кинетической уравнение.
Основные характеристики дизельного топлива
Дизельные топлива представляют собой фракцию от температуры начала кипения 140–200 0С и до температуры конца кипения 330–360 0С. Дизельное топливо используется в дизельных двигателях, где сжигание топлива происходит путем самовоспламенения топлива при повышении температуры до 700 0С при сжатии возд ...
Синтез винилиденхлорида-сырца
Синтез винилиденхлорида-сырца (далее по тексту винилиденхлорида) проводится в каскаде реакторов поз.12011,2 и поз.12021,2. Омыление начинается в реакторе первой ступени поз.12011,2, куда непрерывно подаются известковое молоко и трихлорэтан, и завершается в реакторе второй ступени поз.12021,2. Реакт ...
Второй этап развития Петербургского химического центра
Большое значение для развития русской химической науки, и в том числе органической химии, имела выдающаяся научная и литературная деятельность русского ученого А. И. Горбова ученика и многолетнего сотрудника А. М. Бутлерова и Д. И. Менделеева. Александр Иванович Горбов родился 11 мая 1859 г. в Моск ...
Алхимия - своеобразное явление культуры, особенно широко распространённое в Западной Европе в эпоху позднего средневековья. Слово «алхимия» производят от арабского алькимия, которое восходит к греческому chemeia, от cheo — лью, отливаю.