ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Экспериментальные методы определения констант равновесия газовых и гетерогенных газовых реакций из "Курс физической химии Том 1 Издание 2" Исследование равновесия химических реакций проводится методами статическими и динамическими, их своеобразным сочетанием является циркуляционный метод. [c.285] При статических методах определения константы равновесия реакционная смесь выдерживается при температуре опыта до достижения равновесия. Если затем проводится химический анализ смеси, то необходимо быстро (чтобы равновесие не успело сместиться) охладить смесь до возможно низкой температуры, при которой скорость реакции очень мала. При соблюдении этих условий смесь сохраняет состав, отвечающий равновесию при высокой температуре (или, как говорят, замораживается ). Выше (стр. 256) был кратко описан статический метод изучения равновесия образования Н1. [c.285] Схема для изучения равновесия методом полупроницаемой перегородки изображена на рис. VIII, 5. В сосуде I находящемся в печи 3, создается медленный поток газовой смеси или исходного вещества, дающего при диссоциации, наряду с другими газами, водород. Внутренний сосуд 2 сделан из платины, пропускающей водород. Этот сосуд перед опытом эвакуируют. В процессе реакции водород накапливается внутри сосуда 2 до тех пор, пока его давление в нем не сравняется с парциальным давлением его в равновесной смеси в сосуде 1 (предполагается, что газовая смесь идеальна, а реакция в газовой фазе идет настолько быстро, что достигается равновесие). [c.286] Таким путем были изучены реакции термической диссоциации НС1, НВг, HjS и также ряд гетерогенных газовых реакций (например, uaS-t-Hj). [c.286] Большое значение для изучения равновесия имеют динамические методы, например метод потока газа через горячую часть прибора. [c.286] В ряде слутаев, когда изучается гомогенная газовая реакция, протекающая только на катализаторе, или реакция между газом и нелетучей твердой фазой, замораживание (закаливание) равновесной газовой смеси не представляет труда как только прекращается контакт газовой смеси с поверхностью катализатора или твердого участника реакции, состав смеси перестает изменяться. [c.286] Таким образом осуществляется закаливание газовой смеси при изучении равновесия реакции S02+V20j=S03 в приборе, схема которого показана на рис. VIH, 6. [c.286] Одним из динамических методов исследования равновесия, при котором закаливание осуществляется само собой, является метод горячей нити . На рис. VIII, 7 показана схема соответствующего прибора для изучения термической диссоциации НгО. Водяной пар из кипятильника I с незначительной примесью гремучего газа, получающегося путем электролиза воды между впаянными в колбу электродами 2, проходит по стеклянной трубке, где вертикально протянута тонкая платиновая нить 3, накаливаемая электрическим током до определенной температуры. [c.287] Видоизменением динамического метода изучения равновесий гетерогенны.ч газовых реакций является циркуляционный метод. Газовая смесь циркулирует в замкнутом контуре (циркуляция осуществляется с помощью электромагнитного насоса) и, проходя многократно над твердой фазой, находящейся в печи, достигает равновесия с ней. [c.287] Закаливание смеси производят, выводя ее из горячей части печи через капилляр. Проходя через капилляр, смесь, ввиду большой линейной скорости, быстро охлаждается и не успевает изменить свой состав. [c.287] Изучение равновесий изотопного обмена может проводиться всеми методами, которые используются при анализе изотопных смесей. Основным из них является метод масс-спектрометрии. В современных приборах этот метод дает точность определения до 1% от содержания изотопа (если это содержание не ниже 1%). Метод сравнения двух образцов в дифференциальном масс-спектрометре повышает точность определения разницы в изотопном составе до 0,02%. [c.287] Из остальных методов следует указать на денсиметрию (определение плотности), применяемую в основном к воде, но в принципе применимую и к другим изотопным смесям, жидким и газообразным (газовые весы). Используются также определения показателя преломления (рефрактометрия), теплопроводности, а также спектральный анализ. [c.287] Все методы, кроме масс-спектрометрии, требуют предварительного изучения свойств смесей известного состава и составления соответствующих таблиц или калибровочных кривых. [c.287] Вернуться к основной статье