Cтраница 2
В большинстве случаев даже у сравнительно простых реакций показатели степеней в кинетических уравнениях не совпадают со значениями стехиометрических коэффициентов. Это обусловливается тем, что простая реакция является совокупностью элементарных стадий ( актов), и стехиометрическое уравнение этой реакции составлено без учета истинного механизма ее протекания. [16]
При каждой сложной реакции имеются исходные, промежуточные и конечные вещества, причем под промежуточными мы будем понимать здесь только нестабильные продукты, участвующие в элементарных стадиях, но не содержащиеся в стехиометрических уравнениях протекающих реакций; такие реакции называют в этом случае стационарными. Задача состоит в отыскании так называемых стационарных суммарных реакций и совокупности элементарных стадий, составляющих каждую из этих реакций. [17]
Основные понятия и законы К. В процессе хим. реакции могут происходить как однотипные элементарные акты ( простые, одностадийные реакции, напр. Под механизмом хим. реакции понимается совокупность элементарных стадий, составляющих процесс превращения исходных веществ в конечные продукты. [18]
Таким образом, хотя нестадийный характер каталитических реакций возможен, и в принципе его нельзя игнорировать, большинство экспериментальных данных указывает на стадийность этих процессов в изученных условиях. Результаты, исключающие реализацию каких-либо стадий, строго говоря, нельзя рассматривать как доказательство элементарности каталитических процессов в целом. Поэтому, в дальнейшем мы будем трактовать каталитические процессы в общем случае как стадийные. Это означает осуществление их через совокупность сопряженных последовательных и параллельных элементарных стадий. Сопряжение заключается в том, что некоторые вещества, образуясь в одних стадиях, претерпевают дальнейшие превращения в других стадиях или участвуют в нескольких из них. [19]
Лишь немногие реакции, называемые простыми, происходят в результате одного-единственного акта взаимодействия исходных веществ, в результате которого сразу образуются конечные продукты. В большинстве реакций взаимодействие между молекулами исходных веществ приводит сперва к образованию промежуточных соединений, которые в следующих актах или стадиях образуют конечные продукты. В соответствии с этим в химической кинетике сначала рассматриваются скорости простых, а затем сложных реакций, состоящих из нескольких простых или элементарных стадий. Совокупность элементарных стадий, приводящих к конечным продуктам, называют механизмом или химизмом реакции. Заключения о механизме выводят из результатов исследования зависимости скорости от концентраций реагирующих компонентов и других условий проведения реакции. Первая задача химической кинетики состоит в разработке методов исследования кинетических зависимостей и их интерпретации с точки зрения возможного механизма реакции. [20]
Сопоставляя данные эксперимента и расчет, можно убедиться в том, что они хорошо согласуются лишь при низких температурах ( 800 - 900 К), а при высоких ( 950, 1000 К) расчетные данные выходят за пределы коридора допустимых ошибок. Спрашивается, как нужно поступать в таких случаях. Поскольку до проведения специального анализа нельзя утверждать, что в исследуемом температурном интервале работает один и только один механизм, то отвергнуть механизм, хорошо описывающий результаты лишь в какой-то части этого интервала, нельзя. Действительно, может оказаться, что именно в исследуемом температурном интервале происходит смена механизмов процесса. При этом под сменой механизмов понимается появление в совокупности элементарных стадий новых процессов, скоростью которых на другом участке интервала можно было пренебречь; и, наоборот, некоторыми стадиями, ранее игравшими большую роль, можно пренебречь в новых условиях. [21]