Задача химической технологии как науки Открытие общих закономерностей для каждого класса процесса
 Скачать 7.94 Mb.
|
|
Влияние концентрации Согласно закону действующих масс – скорость пропорциональна произведению концентраций реагентов в степенях равных их стехиометрическим коэффициентам: aA+bB = dD а, b – порядки по реагентам; а+b – общий порядок реакции  Коэффициент пропорциональности (К) – константа скорости, численно равна скорости при единичной концентрации реагентов. Отсюда следует, то использование высококонцентрированного сырья для увеличения скорости или применить избыток одного из реагентов. Требования к избытку концентрации реагентов: Дешевый Тот, у которого большой порядок реакции Должен легко выделятся из смеси В избытке берут дешевый реагент, чтобы боле дорогой реагент превратился полностью. Влияние давления На скорость влияет только тогда, когда хотя бы один из компонентов находится в газовой фазе. Повышение давления уменьшает объем газовой фазы, происходит увеличение концентрации этого реагента. С ростом давления выход продукта увеличивается по кривой насыщения:  Кинетика реакций различных типов В замкнутом объеме концентрация реагента непрерывно уменьшается, уменьшается и скорость химической реакции, это видно по кинетическим кривым, то есть графику расхода и накопления реагентов во времени. Для графика А В чтобы довести реакцию до конца, необходимо большое время процесса, т.к. Са асимптотически приближается к нулю. Реакция проходит не полностью, в конце процесса получают смесь продуктов А и В. ГРАФИК 1 Для графика А В процесс останавливается в тот момент, когда концентрация исходного реагента Са достигает значения концентрации этого реагента в состоянии равновесия Са*. ГРАФИК 2 Для графика А В D Концентрация вещества А убывает со временем. Концентрация В – проходит через максимум, и снова падает, т. к вещество В полностью превращается в D. Скорость образования D в любой момент пропорциональна концентрации В. Вначале она равна нулю, затем проходит через максимум, когда концентрация В максимальна, а в конце реакции снова приближается к нулю. На этой кривой D имеется период, в течение которого не происходит образования D. Существование такого периода указывает на то, что продукт реакции образуется через промежуточное соединение. ГРАФИК 3  а) если k1 >> k2, промежуточный продукт B будет устойчив и может быть достигнута концентрация CB, соизмеримая с CA; продукт D образуется с малой скоростью. ГРАФИК 4 б) если k2 >> k1, промежуточный продукт B - неустойчив, его концентрация CB - мала, но высока скорость образования продукта D. ГРАФИК 5  |