Cтраница 2
Реакция водорода с кислородом протекает со скоростями, удобными для измерения между 450 и 600; выше этого интервала температур все смеси взрываются. При некотором критическом давлении, равном нескольким миллиметрам ( точное значение зависит, как будет видно ниже, от размеров и формы реакционного сосуда), смесь взрывается. [16]
Реакция водорода с кислородом - классический пример разветвленной цепной реакции, в которой участвуют три активных центра и которая состоит не менее чем из трех элементарных стадий. Реакция может поддерживать самоускоряющийся режим даже в отсутствие какого-либо увеличения констант скоростей вследствие возрастания температуры. Объяснение кинетики таких сложных и быстрых реакций представляет собой очень важную задачу. Метод ударной трубы в сочетании с разнообразными методиками регистрации с высоким временным разрешением позволил достаточно полно и надежно исследовать цепную реакцию водорода с кислородом, протекающую в нестационарных условиях в широком диапазоне изменения начальных условий: состава смеси, плотности и температуры. [17]
При реакции водорода и кислорода образуется перекись водорода, очевидно в форме сравнительно неустойчивого промежуточного продукта, как обычная переходная стадия для целого ряда реакций горения. Однако, когда достигается состояние полного равновесия с другими видами присутствующих молекул, перекись водорода в заметной концентрации существовать не может. Общая реакция очень сложна, так как она связана с образованием и исчезновением такого рода химических частиц, как Н, О, ОН, HO. Механизм реакции при очень низких давлениях, по-видимому, установлен достаточно хорошо. [18]
Хотя реакции водорода с металлами явились предметом многочисленных исследований, кинетике этих реакций не было уделено большого внимания. При изучении кинетики процесса основной экспериментальной проблемой явилось получение воспроизводимо чистых металлических поверхностей. Многие из ранних исследований были проведены на недостаточно чистых металлах и при недостаточно жестких условиях эксперимента. [19]
В реакции водорода с кислородом плоскость ( 111) монокристалла меди более активна, чем плоскость ( 100), то же справедливо для разложения окиси углерода на никеле, хотя гидрогенизация бензола протекает на ориентированных и неориентированных слоях никеля с равной скоростью. [20]
Для реакции водорода с кислородом были предложены несколько различных цепных схем, некоторые с участием таких радикалов, как Н02, другие с привлечением энергетических цепей. Однако практически во всех вариантах предполагается, что при протекании реакции либо в ходе основной цепи, либо в каком-нибудь вторичном процессе образуются радикалы ОН. [21]
Для реакции водорода с кислородом основной механизм быстрого цепного разветвления можно считать твердо установ-ленным. [22]
Исследования реакции водорода с кислородом в ударных волнах, описанные в разд. К ним относятся: экспоненциальный рост концентраций промежуточных частиц и продуктов, период индук ции, сверхравновесные концентрации активных частиц и, наконец, медленное приближение к полному равновесию. Кроме того, эти исследования позволили количественно определить наиболее важные из реакций ( 0) - ( h) в широком диапазоне условий и измерить константы скоростей многих стадий. Порядок дальнейшего рассмотрения соответствует последовательному развитию самой реакции. [23]
Для реакций водорода с галоидами Эйринг [15] теоретически показал, что бимолекулярное столкновение водорода с молекулами йода осуществляется в энергетическом отношении легче, чем с атомами, тогда как для реакций с бромом, хлором и фтором в энергетическом отношении предпочтителен путь реакции через атомы галоидов. Этот результат подтверждается опытом. Эйринг смог также теоретически показать, что бимолекулярная реакция водорода с фтором протекает медленно, хотя это противоречило известным тогда опытным данным. [24]
Большинство реакций водорода хорошо известно, и поэтому в настоящей главе они не будут рассматриваться. Будут рассмотрены лишь реакции, происходящие на твердых поверхностях раздела. [25]
Скорость реакции водорода с кислородом изучена в ударных волнах в широком температурном интервале. [26]
Особенностью реакций ГМИО водорода является значительное отклонение константы равновесия К & ъ от величины, отвечающей равновероятностному распределению изотопов водорода между всеми разновидностями его молекул ( / CAB 4), что приводит к концентрационной зависимости коэффициента разделения. [27]
Если реакцию водорода с хлором выразить равенством H-J - C1 - - HC1, означающим, что молекула водорода ( состоящая из одного атома) образует с молекулой хлора ( также состоящей из одного атома) молекулу хлористого водорода, состоящую из двух атомов ( водорода и хлора) - то п молекул водорода с п молекулами хлора должны дать п молекул хлористого водорода; на основании закона Авогадро все три объема должны быть равны. [28]
Рассматривая реакцию водорода и кисло. [29]
В реакциях водорода с типичными неметаллами образуются полярные молекулы, так как электронная пара оттянута от атома водорода к атому неметалла. Свободный водород проявляет свойства восстановителя. [30]