Скорость необратимых реакций
В кинетических уравнениях приводятся концентрации и парциальные давления.
Надо подобрать такие параметры, чтобы U была максимальной.
Например реакция без изменения числа молей:
Есть процессы, которые идут близко к равновесным (синтез олеума серной кислоты).
U=f(T,P,XA)
Рассмотрим данную зависимость для необратимых реакций(три случая).
1.U=f(T) P,XА (степень превращения по целевому компоненту)-const.
Где и -парциальные давления компонентов А и В.
С ростом температуры возрастает энергия молекул, следовательно суммарная скорость реакции возрастает.
2. U=f(P) T,XА –const.
Повышение давления эквивалентно увеличению концентрации, следовательно увеличивается суммарная скорость реакции.
3. U=f(XA) T,P –const.
- Уменьшается движущая сила, следовательно суммарная скорость падает.
- С увеличением степени превращения снижаются концентрации действующих реагентов, следовательно суммарная скорость реакции падает.
Пример: P=const
Так как с ростом температуры суммарная скорость возрастает, то следующая кривая будет выше предыдущей.
Рассмотрим данную зависимость для обратимых реакций(три случая).
ν
ДС
Где -коэффициент приведенного количества вещества.
, где ДС-движущая сила обратимой реакции.
ДС- термодинамический параметр, а U-кинетический параметр.
1). U=f(T) P,XА -const.
a. ∆G0>0
Для эндотермической реакции
Причина роста U для эндотермической реакции с ростом температуры заключается в том,что с ростом температуры возрастает движущая сила реакции.
b. ∆G0<0
Экзотермическая реакция
С повышением температуры возрастает константа скорости реакции и её рост опережает уменьшение движущей силы реакции, следовательно суммарная скорость реакции возрастает. Этим объясняется наличие экстремума.
2). U=f(P) T,XА -const.
Рассмотрим три возможных случая.
С повышением давления суммарная скорость реакции возрастает, так как возрастают концентрации реагентов, а затем падает, так как снижается движущая сила химической реакции.
Для реакции, идущей с уменьшением количества газообразных моль, с возрастанием концентраций падает движущая сила и суммарная скорость реакции возрастает.
Скорость возрастает, так как увеличиваются концентрации реагентов.
3). U=f(XA) T,P -const.
Суммарная скорость реакции определяется уменьшением движущей силы реакции.
С уменьшением движущей силы реакции скорость реакции падает.