Зміст
Вступ
1. Загальні положення
2. Основи формальної кінетики. Швидкість хімічної реакції
2.1 Метод підбора кінетичного рівняння
2.2 Графічний метод
2.3 Метод Оствальда- Нойеса
Література
Вступ
Тема реферату «Основи формальної кінетики. Швидкість хімічної реакції» з дисципліни «Кінетика і каталіз у ТНР».
Хімічна кінетика, що є розділом фізичної хімії, містить у собі, як окремий випадок, каталіз. Усі проблеми каталізу (включаючи і питання вибору каталізаторів) зводяться до основних проблем хімічної кінетики, тобто до встановлення елементарних хімічних процесів, з яких складається весь процес у цілому, і встановлення закону, по якому протікає процес у часі. Через велику практичну важливість каталітичних процесів, стало прийнятим виділяти цей розділ з хімічної кінетики.
Знання механізму процесу дозволяє описати швидкість хімічної реакції відповідним математичним рівнянням, на основі якого можна зробити кореляцію дослідних даних і їхню екстраполяцію за межі експериментально вивченого інтервалу робочих умов.
З погляду технології на основі даних хімічної кінетики необхідно вирішувати наступні задачі:
1. Установлювати механізм хімічних реакцій.
2. Накопичувати надійні експериментальні дані про швидкості реакцій.
3. Обробляти отримані дані і знаходити зв'язки у формі математичних рівнянь.
4. Проектувати хімічні реактори.
5. Точно визначати режими роботи, методи контролю і необхідне допоміжне устаткування.
Інженер, що працює в цій галузі, займається створенням раціональних схем технологічних процесів, проектуванням нового обладнання для проведення реакцій у промисловому масштабі і модернізацією вже існуючих схем і устаткування.
1. Загальні положення
Розділ фізичної хімії, присвячений закономірностям протікання хімічних процесів у часі, називається хімічною кінетикою.
Метод знаходження рівнянь, що визначають швидкість хімічних реакцій, у які в якості перемінних входять тільки концентрації реагуючих речовин, заснований на використанні основного постулату хімічної кінетики, одержав назву формальної кінетики.
Хімічні реакції протікають з різними швидкостями. Наприклад, реакція нейтралізації протікає практично миттєво, у той час як взаємодія водню з киснем при кімнатній температурі й у відсутності каталізатора протікає надзвичайно повільно. Науку про швидкості хімічних реакцій називають хімічною кінетикою.
Якщо реагенти (або реагенти і каталізатор) знаходяться в різних фазах, то реакція називається гетерогенною; якщо ж реакція протікає в одній фазі, то називається гомогенною. Гомогенні реакції протікають в обсязі, гетерогенні - на поверхні розділу фаз.
На швидкість хіміко-технологічного процесу в основному впливають:
- агрегатний (фазовий) стан і фізико-хімічні властивості вихідних реагентів, проміжних і кінцевих речовин;
- фізико-хімічні властивості середовища, у якому проводяться хімічні і фазові перетворення;
- кінетичні особливості процесу, якось: характер зміни концентрації, розходження заданого і стехіометричного співвідношення реагентів, порядок і молекулярність реакцій, енергія активації, розмір і властивості поверхні розділу фаз реагуючих речовин та продуктів;
- число стадій і необхідність істотної зміни на кожній послідовній стадії таких найважливіших характеристик процесу, як температура, тиск, концентрація, співвідношення реагентів;
- наявність або спеціальне введення хімічних регуляторів перетворень - як ініціаторів, так і інгібіторів;
- використання факторів інтенсифікації протікання процесу (каталізаторів, імпульсів і ін.);
- гідродинамічна характеристика умов контакту реагентів;
- особливості массо- і теплообміну з зовнішнім середовищем;
- комплекс операцій і методів обробки реакційних мас у сполучених з реактором апаратах.
Аналіз переліку факторів показує, що чисто хімічні з них роблять тільки частину загального впливу. ............
