反应动力学基础资料

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,2反应动力学基础,2018/10/14,2反应动力学基础,1,概述,可以从热力学和反应动力学的角度来研究化学反应,个化学反应能否进行、能进行到什么程度是热力,的研究范畴。但反应以何种方式进行、反应的快慢程,度等则是反应动力学回答的间题,反应工程的任务就是如何使化学反应在工业上经,济、高效地实现。,有关化学反应的热力学和动力学知识是实现这一目,标的基础。,本章将从反应工程的需要出发,阐述反应动力,学中最基本的概念、原理和反应速率的定量描述等问题,是反应器的分析与设计的基础。,具体内容包括:,概述,2,反应动力学基础资料,3,反应动力学基础资料,4,由化学计量学知,反应物转化量与反应产物生成量之间的比,例关系应符合化学计量关系,即,A=B=R=常数F,(2.3),这说明无论按哪一个反应组分计算的反应速率,其与相应的化,学计量系数之比恒为定值,于是,反应速率的定义式又可写成,1 d,(2.4),vv dt,根据反应进度的定义,式(24)变为,y dt,式(2.4)或式(2.4a)是反应速率的普遍定义式,不受选取反应,组分的限制。知道后乘以化学计量系数即得按相应组分计算的,反应速率。在复杂反应系统的动力学计算中,应用r的概念最,为方便。,由化学计量学知,反应物转化量与反应产物生成量之间的比,5,反应动力学基础资料,6,对于多相反应,也有用相界面积a代替反应体积V来定,义反应速率的,此时反应速率式表示为,当反应有固相参予时,特别是那些采用固体催化剂的反,应,往往基于固体的质量W来定义反应速率,此时的,表示式为:,dF,注意:,dw,均相反应一般都是基于反应体积来表示其反应速率,多,相反应则三种方式都有采用,所以在应用时必须注意,特别是采用反应体积表示时,应分清是指一个相的体,积还是所有相的体积之和。这三种方式表示的反应速,率可以进行换算。,Ya =aVYA-PbYa,对于多相反应,也有用相界面积a代替反应体积V来定,7,反应动力学基础资料,8,大多数反应为非基元反应,不能用质量作用定律,但通,常可以用一系列基元反应步骤来代表,即所谓的反应机理,由此可以推导出该反应的速率方程,例如:设,AP+D反应机理为,A今A+P,AD(A为中间产物),其反应机理由两个基元反应来代表。,如果假定:第一步的速率为控制步骤(慢,总反应速,率由该步反应代表),则4=4=k,第一步达到平衡,所以:kCA=kC4CpK1,A,则速率方程为,ra=k,KCACp=kCa/Cp,大多数反应为非基元反应,不能用质量作用定律,但通,9,反应动力学基础资料,10,反应动力学基础资料,11,反应动力学基础资料,12,反应动力学基础资料,13,反应动力学基础资料,14,反应动力学基础资料,15,反应动力学基础资料,16,反应动力学基础资料,17,反应动力学基础资料,18,反应动力学基础资料,19,反应动力学基础资料,20,反应动力学基础资料,21,反应动力学基础资料,22,反应动力学基础资料,23,反应动力学基础资料,24,反应动力学基础资料,25,反应动力学基础资料,26,反应动力学基础资料,27,反应动力学基础资料,28,反应动力学基础资料,29,反应动力学基础资料,30,反应动力学基础资料,31,反应动力学基础资料,32,反应动力学基础资料,33,反应动力学基础资料,34,反应动力学基础资料,35,反应动力学基础资料,36,反应动力学基础资料,37,反应动力学基础资料,38,反应动力学基础资料,39,反应动力学基础资料,40,反应动力学基础资料,41,反应动力学基础资料,42,反应动力学基础资料,43,反应动力学基础资料,44,反应动力学基础资料,45,反应动力学基础资料,46,反应动力学基础资料,47,反应动力学基础资料,48,反应动力学基础资料,49,反应动力学基础资料,50,反应动力学基础资料,51,反应动力学基础资料,52,反应动力学基础资料,53,反应动力学基础资料,54,反应动力学基础资料,55,反应动力学基础资料,56,反应动力学基础资料,57,反应动力学基础资料,58,反应动力学基础资料,59,反应动力学基础资料,60,反应动力学基础资料,61,反应动力学基础资料,62,反应动力学基础资料,63,反应动力学基础资料,64,反应动力学基础资料,65,反应动力学基础资料,66,反应动力学基础资料,67,