Cтраница 2
Для сложных реакций скорости накопления продуктов могут отличаться от скоростей расходования исходных веществ, и соотношения (6.2) и (6.3) справедливы отдельно для исходных веществ и отдельно для продуктов всей совокупности элементарных реакций. [16]
Механизм сложной реакции, представленный через элементарные реакции, называется кинетической схемой механизма реакции, в которой доказана каждая элементарная реакция ( стадия) и ее связь с другими стадиями совокупного химического процесса. Совокупность элементарных реакций ( стадий), отвечающая итоговому стехиометрическому уравнению, называется маршрутом реакции. [17]
Всякий сложный процесс слагается из совокупности разных элементарных актов, а сложная химическая реакция - из разных элементарных реакций. Совокупность разных элементарных реакций, приводящую к однократному минимальному химическому превращению в соответствии со стехиометрией, иногда именуют актом реакции. Как видно, это понятие никакого отношения к понятию элементарного акта не имеет. Если реакция элементарна, то здесь понятия элементарного акта и акта реакции равнозначны. В других случаях они принципиально различны, поскольку осуществление акта сложной реакции предусматривает прохождение через несколько энергетических барьеров и образование разных активированных комплексов. [18]
При хорошо изученной суммарной кинетике некоторого сложного химического процесса можно найти наиболее вероятный механизм последнего, представляемый в виде некоторой совокупности элементарных реакций. Если в совокупности элементарных реакций имеется одна, кинетические параметры которой неизвестны, то знание кинетических характеристик всех остальных элементарных реакций позволяет использовать прямую формулировку кинетической задачи для определения динамических характеристик неизученной реакции. [19]
Известно, что процессы пиролиза протекают по радикально - цепному механизму. Поэтому теоретически наиболее обосновано описать процесс совокупностью элементарных реакций, тем более что параметры таких реакций не зависят от вещества, к пиролизу которого они применяются. Число реакций, которые должны быть включены в систему, резко возрастает с увеличением молекулярной массы пиролизуепы веществ. [20]
В первых работах, посвященных изучению кинетики деструкции полимеров, исследовались реакции, подобные реакциям гидролиза целлюлозы, крахмала и других соединений до простых Сахаров. В отличие от радикальных процессов, состоящих обычно из совокупности элементарных реакций, влияние которых часто бывает трудно разделить, кинетика этих реакций, как правило, очень несложна. Каждый акт гидролиза совершенно не зависит от всех других актов; эта реакция в химии полимеров является прекрасным примером воздействия на молекулярную цепь, протекающего по закону случая. Реакция гидролиза очень удобна для исследования, поскольку каждый ее акт приводит к разрыву цепи, а число разрывов можно сравнительно легко определить, исходя из данных о числе вновь образовавшихся альдегидных групп или об изменении молекулярного веса. [21]
![]() |
Потенциальная энергия как функция от координаты реакции для гомогенной ( кривая / и гетерогенной реакции на каталитической поверхности ( кривая 2. [22] |
Каталитическое действие поверхности твердого тела ана / о-гично действию катализатора при объемных реакциях. Присутствие катализатора открывает для реакции новый путь, представляющий собой совокупность элементарных реакций, энергия активации которых существенно меньше, чем в отсутствие катализатора. [23]
В настоящее время хорошо известно, что высокомолекулярная полимеризация виниловых и диеновых соединений представляет собой особый вид цепной реакции. Характерной особенностью ее является то, что развитие кинетических цепей сопровождается ростом молекулярных цепей из молекул мономера. Процесс полимеризации, как и все цепные реакции, определяется совокупностью элементарных реакций. Другой важной задачей теории является нахождение связей между кинетическими характеристиками различных элементарных реакций и строением молекул, вступающих в эти реакции. [24]
Высокомолекулярная полимеризация виниловых и диеновых соединений представляет собой особый вид цепной реакции. Характерной особенностью ее является то, что развитие кинетических цепей сопровождается ростом молекулярных цепей из молекул мономера. Процесс полимеризации, как и все цепные реакции, определяется совокупностью элементарных реакций. Другой важной задачей теории является нахождение связей между кинетическими характеристиками различных элементарных реакций и строением молекул, вступающих в эти реакции. [25]
Наиболее важным методом изучения механизма полимеризации, как и для всех сложных реакций, является исследование кинетики этого процесса в различных условиях. Основная ценность кинетического метода заключается в том, что он позволяет количественно связать отдельные элементарные реакции с наблюдаемой суммарной реакцией. Эта связь осуществляется путем сопоставления эмпирически найденных кинетических закономерностей с теоретическими уравнениями, выведенными на основе той или иной совокупности предполагаемых элементарных реакций. Кроме того, кинетические исследования позволяют определить кинетические константы отдельных элементарных реакций, что открывает возможность в количественной форме исследовать зависимость между троением молекул и их реакционной способностью по отношению к тем или иным реакциям. Поэтому определение абсолютных значений констант скоростей элементарных реакций является одной из основных задач химической кинетики. [26]
Наиболее важным методом изучения механизма полимеризации, как и для всех сложных реакций, является исследование кинетики этого процесса в различных условиях. Основная ценность кинетического метода заключается в том, что он позволяет количественно связать отдельные элементарные реакции с наблюдаемой суммарной реакцией. Эта связь осуществляется путем сопоставления эмпирически найденных кинетических закономерностей с теоретическими уравнениями, выведенными на основе той или иной совокупности предполагаемых элементарных реакций. Кроме того, кинетические исследования позволяют определить кинетические константы отдельных элементарных реакций, что открывает возможность в количественной форме исследовать зависимость между строением молекул и их реакционной способностью по отношению к тем или иным реакциям. Поэтому определение абсолютных значений констант скоростей элементарных реакций является одной из основных задач химической кинетики. [27]
Для решения второй задачи обычно выбирают такой механизм, который бы объяснял экспериментальную скорость реакции и наблюдаемые выходы продуктов. Такой подход к раскрытию механизма сложного превращения не является достаточным, так как выполнение названных выше необходимых условий еще не свидетельствует о правильности предлагаемого механизма. Поэтому путем сравнений с более простыми и хорошо изученными сходственными процессами, а также используя некинетические методы, проводят дальнейшее уточнение механизма и определяют совокупность элементарных реакций, составляющих данный процесс. [28]
На этих стадиях цепной реакции происходит образование основных продуктов реакции и расходование исходных веществ. Все элементарные реакции, составляющие стадию продолжения цепи, идут с сохранением свободной валентности. Атом или свободный радикал, расходуемый в первом акте продолжения цепи, должен образоваться в последнем акте этой стадии. Совокупность элементарных реакций продолжения цепи представляет звено цепи. Многократное повторение этих звеньев и определяет характер реакции как цепной. Длиной цепи называют число полных звеньев, приходящихся в среднем па один свободный радикал, образовавшийся на стадии инициирования и участвующий в зарождении цепи. [29]
На этих стадиях цепной реакции происходит образование основных продуктов реакции и расходование исходных веществ. Все элементарные реакции, составля ющие стадию продолжения цепи, идут с сохранением свободной валентности. Атом или свободный радикал, расходуемый в первом акте продолжения цепп, должен образоваться в последнем акте этой стадии. Совокупность элементарных реакций продолжения цепи представляет авено цепи. Многократное повторение этих звеньев и определяет характер реакции как цепной. Длиной цепи называют число полных звеньев, приходящихся в среднем на один свободный радикал, образовавшийся на стадии инициирования и участвующий в зарождении цепи. [30]