ТЕОРИЯ ГОРЕНИЯ И ТОПОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА

ВЛИЯНИЕ ДАВЛЕНИЯ НА СКОРОСТЬ РЕАКЦИИ

Для. нахождения зависимости скорости реакции от давления необходимо знать, как изменяются концентрации реаги­рующих веществ с изменением давления.

Эта зависимость дается уравнением (4-8) в виде

Ci

Подставив в (4-8) выражение для парциального давления pi = pCiy определенное из (4-12), получим следующее соотношение между мо­лярной и относительной объемной концентрациями:

С, = -^гС,, (5-12)

Где Ci — молярная концентрация какого-либо компонента смеси, ча­стные значения которого соответственно будут для исходных веществ С а, С в, а для продуктов реакции См, CN, моль/м3.

Кинетические уравнения различных типов реакций с учетом соот­ношения (5-12) можно представить в виде зависимости скорости выхода продуктов реакции от концентраций исходных веществ и давления сле­дующим образом:

Для мономолекулярной реакции

-~L = kCA = k -^г с A, (5-13)

Для бимолекулярной реакции веществ А и В

“См (5-14).

Dt —А~в (#7^2

Для тримолекулярной реакции

КСйСвСс = к^-СлСГ, (5-15)

Dz А В С л (ЯГ) з ЛВС

_ С — с

Где Сл = —св = —---------------------------- относительные объемные концентрации реаги­

Рующих веществ.

Таким образом, скорость реакции первого порядка пропорциональ­на давлению, второго — квадрату давления, третьего — третьей степени давления или в общем виде для реакции у-го порядка

(5-16)'

Поэтому в случае простых реакций по величине показателя в опыт­но определенной зависимости типа (5-16) можно определить порядок реакции.

Если выразить продукты реакции в относительных концентрациях

Делением обеих частей уравнений (5-13), (5-14) и (5-15) на число молей я единице объема смеси г = р/ИТ, то кинетические уравнения реакций принимают следующий вид:

Для мономолекулярной реакции

ЛСм =кС.; (5-17)

Йг Л

Для бимолекулярной реакции

= к САСВ] (5-18)

Для тримолекулярной реакции

-^Г~ = к^лСвСс - (5-19)

Таким образом, при выражении продуктов реакции через относи­тельные концентрации скорость мономолекулярной реакции оказывает­ся не зависящей от давления, скорость бимолекулярной реакции про­порциональна давлению, тримолекулярной — квадрату давления или в общем случае скорость реакции у-го порядка пропорциональна давле­нию в степени V—1:

(5-20)