Теоретические основы химико-технологических процессов. В 4 ч. Ч. 2. Основы химической кинетики. Теория элементарного акта химической реакции (884,40 руб.)

Стр.2

Стр.3

Стр.4

УДК 544.3(075) ББК 24.53я73 М96 Рецензенты: А. С. Фисюк, д.х.н., профессор, зав. кафедрой «Органическая химия» ОмГУ им. Ф. М. Достоевского; О. В. Горбунова, к.х.н., науч. сотрудник ЦНХТ ИК СО РАН Мышлявцев, А. В. М96 Теоретические основы химико-технологических процессов : учеб. пособие : в 4 ч. / А. В. Мышлявцев ; Минобрнауки России, ОмГТУ. – Омск : Изд-во ОмГТУ, 2012– . ISBN 978-5-8149-1307-4 Ч. 2 : Основы химической кинетики. Теория элементарного акта химической реакции. – 2020. – 136 с. : ил. ISBN 978-5-8149-3171-9 Учебное пособие состоит из четырех частей. Вторая часть пособия посвящена изложению основных понятий химической кинетики, включая теорию элементарного акта химической реакции. Приведены контрольные вопросы для самостоятельной работы. Предназначено для студентов химических и химико-технологических УДК 544.3(075) ББК 24.53я73 Печатается по решению редакционно-издательского совета Омского государственного технического университета специальностей всех форм обучения, а также может быть рекомендовано аспирантам. ISBN 978-5-8149-3171-9 (ч. 2) ISBN 978-5-8149-1307-4 © ОмГТУ, 2020 2

Стр.2

ОГЛАВЛЕНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ ........................................................................................................ 5 ВВЕДЕНИЕ ................................................................................................................. 6 Глава 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ХИМИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ ..................... 15 1.1. Химический процесс и его стадии ................................................... 15 1.2. Классификация реакций по месту протекания, фазовому состоянию реагентов и продуктов, типу разрыва связи ................ 30 1.3. Скорость химической реакции ......................................................... 34 1.4. Экспериментальные способы получения кинетических кривых. Медленные реакции ............................................................ 43 Контрольные вопросы .............................................................................. 48 Глава 2. БЫСТРЫЕ РЕАКЦИИ. ИЗОТОПНЫЕ И РЕЛАКСАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ КИНЕТИКИ РЕАКЦИЙ. КИНЕТИЧЕСКИЕ УРАВНЕНИЯ. ЗАКОН ДЕЙСТВУЮЩИХ МАСС ......................................................................................................... 50 2.1. Экспериментальные способы получения кинетических кривых. Быстрые реакции ............................................................................... 50 2.2. Раздельное определение скорости накопления и скорости расходования .................................................................. 56 2.3. Кинетическое уравнение химического процесса. Закон действующих масс .................................................................. 58 2.4. Отклонения от закона действующих масс. Эмпирические кинетические уравнения в виде закона действующих масс .......... 62 Контрольные вопросы .............................................................................. 68 Глава 3. УРАВНЕНИЕ АРРЕНИУСА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАБЛЮДАЕМЫХ АРРЕНИУСОВСКИХ ПАРАМЕТРОВ. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ. ПОВЕРХНОСТЬ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ ............................... 70 3.1. Уравнение Аррениуса ........................................................................ 70 3.2. Экспериментальное определение константы скорости реакции и аррениусовских параметров десорбции ....................................... 74 3

Стр.3

3.3. Элементарные химические реакции ................................................ 80 3.4. Поверхность потенциальной энергии реакции .............................. 83 Контрольные вопросы .............................................................................. 85 Глава 4. ТЕОРИЯ ПЕРЕХОДНОГО СОСТОЯНИЯ. ОСНОВНОЕ УРАВНЕНИЕ ТЕОРИИ ПЕРЕХОДНОГО СОСТОЯНИЯ И ЕГО ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ ФОРМА ........................................ 87 4.1. Изображение потенциальной поверхности и акт элементарного химического превращения ................................................................ 87 4.2. Истинная энергия активации ............................................................ 95 4.3. Основное уравнение теории переходного состояния .................... 97 4.4. Вычисление предэкспоненциального фактора ............................. 102 Контрольные вопросы ............................................................................ 107 Глава 5. ПРЕДЕЛЫ ПРИМЕНИМОСТИ ТЕОРИИ ПЕРЕХОДНОГО СОСТОЯНИЯ. КОРРЕЛЯЦИОННЫЕ СООТНОШЕНИЯ БРЕНСТЕДА – ПОЛЯНИ – СЕМЕНОВА. ТЕОРИЯ МАРКУСА ..... 109 5.1. Пределы применимости теории переходного состояния ............ 109 5.2. Линейные корреляционные соотношения между кинетическими и термодинамическими характеристиками ....... 113 5.3. Теория Маркуса ............................................................................... 119 Контрольные вопросы ............................................................................ 128 ЗАКЛЮЧЕНИЕ ...................................................................................................... 130 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК .................................................................. 132 4

Стр.4