Cтраница 2
Коэффициент пропорциональности / q называется константой скорости прямой реакции, а выражения в квадратных скобках [ N2 ] и [ О2 ] означают молярные концентрации в молях на литр. Однако / сх не зависит от концентраций присутствующих газов - кислорода и азота. Если эта реакция начнет быстро протекать в закрытом сосуде с большими исходными концентрациями обоих газов, то по мере расходования N2 и О2 прямая реакция постепенно замедляется. Скорость реакции снижается, потому что по мере уменьшения числа молекул N2 и О2 в сосуде частота столкновений между ними все время уменьшается. [16]
Изменения температуры также должны существенно влиять на давление. Температуры вблизи дневной поверхности повышаются в ходе процесса седиментации и понижаются при процессах денудации. Повышение температуры на 50 С влечет за собой повышение на 20 % давления любого присутствующего газа. Если газ поглощен нефтью, повышение температуры способствует его освобождению и соответствующему повышению давления. Изменения температуры могут быть обусловлены также диастрофизмом, интрузиями изверженных пород и радиоактивными процессами. [17]
Согласно закону Генри ( 1803), количество газа, растворенного при постоянной температуре в определенном объеме растворителя, пропорционально давлению газа. Если речь идет о растворении не одного газообразного вещества, а смеси газов, то в приведенном выше определении выражение давление газа необходимо заменить ( согласно Дальтону) выражением парциальное давление газа. Другими словами, закон Генри применим к каждому отдельному газу независимо от давления других присутствующих газов. Поскольку коэффициент поглощения растворенного газа, как было показано выше, пропорционален молярной концентрации газа в растворе, объем каждого растворенного газа ( при 0 и 1 атм) в единице объема растворителя пропорционален произведению ар, где а - коэффициент поглощения, ар - парциальное давление газа. [18]
Принцип Ле Шателье гласит, что если на систему в состоянии равновесия оказывается внешнее воздействие, положение равновесия ( т.е. количественное соотношение между реагентами и продуктами) смещается в таком направлении, чтобы свести к минимуму влияние этого воздействия. Это означает, что для эндотермической реакции ( идущей с поглощением тепла) Кравн увеличивается при повышении температуры, поскольку дальнейшее продвижение реакции приводит к частичному поглощению подводимого тепла. По той же причине для экзотермической реакции ( идущей с выделением тепла) охлаждение приводит к увеличению Кравн. Хотя константа равновесия Хравн не зависит от давления и изменение суммарного давления в реакционной системе непосредственно не изменяет ее величины, повышение давления может привести к смещению равновесия в направлении, при котором уменьшается суммарное число молей присутствующих газов. [19]
Успешное применение масс-спектрометра для анализа смесей связано-с необходимостью изучения условий натекания, для установления зависимости между составом анализируемого образца и составом паров в ионизационной камере. В масс-спектрометрии имеют место три типа газового потока: молекулярный, промежуточный и вязкостный. В молекулярном ( или кнудсеновском) потоке давление газа достаточно мало, и столкновения молекул со стенками происходят чаще, чем столкновения молекул друг с другом. В этих условиях скорость перемещения молекул параллельно стенкам трубки одинакова по всему сечению трубки; количество газа, протекающего по трубке, пропорционально разности давлений между ее концами; в смеси газов скорость истечения компонента зависит лишь от разности его парциальных давлений и не зависит от количества других присутствующих газов. В вязкостном потоке, появляющемся при более высоких давлениях, возникает градиент скорости по сечению трубки. Количество переносимого газа зависит от квадрата разности давлений и от коэффициента вязкости. Последний изменяется с изменением: состава смеси, и скорость натекания одного из компонентов смеси зависит от общего состава. [20]
Газоанализатор с раскаленной проволокой очень чувствителен. Он отмечает водород, сероводород и любой другой горючий газ. При некоторых условиях это может вызвать высокие неустойчивые фоновые значения, среди которых трудно установить присутствие углеводородных газов. Кроме того, рабочая нить может потерять чувствительность из-за отложения на нити серы или углерода. Таким образом, показание может совсем не соответствовать количеству присутствующего газа. Напротив, если в газе содержится большое количество легких углеводородов, то они могут нагреть нить, находящуюся под малым напряжением, до такой температуры, которая будет достаточна для сгорания метана. [21]
Второй метод состоит в изолировании вакуумной системы с печью от насосов при помощи ртутного затвора. Образующимся в системе газам дают накапливаться в течение 30 мин. Так как в систему входит низкотемпературная ловушка, то давление паров воды при этом нельзя учесть; его нельзя точно измерить манометром Мак-Леода. Объем вакуумной системы с печью равен 3 л, и так как минимальное определяемое давление составляет 1 10 6 мм рт. ст., то чувствительность метода равна 3 Ю 6 л-мм за 30 мин. Подобным же образом ионизационные манометры могут быть использованы для измерения давления и кажущейся скорости натекания в системе. Однако в случае этих манометров измеряемое давление зависит от природы присутствующих газов. Так как ионизационные манометры при малых давлениях действуют как насосы, то они будут удалять некоторые газы. [22]