Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Расчет степени превращения исходных веществ, выхода продукта и равновесного состава химической реакции
Для расчета равновесного состава была введена универсальная величина – химическая переменная или глубина превращения ξ (кси), равная отношению изменения количества вещества данного реагента или продукта реакции к его стехиометрическому коэффициенту в уравнении химической реакции:
где знак “+” используется для продуктов реакции, а знак “ – “ для исходных веществ. Равновесное количество вещества для каждого участника реакции выразим через глубину превращения:
Подставив полученное выражение в уравнение, связывающее термодинамическую Ka = и практическую Kn константы равновесия, получим
Решив это уравнение относительно химической переменной ξ, можно рассчитать: равновесные количества вещества каждого участника реакции, равновесные концентрации реагентов, степень превращения исходных веществ и выход продуктов реакции. Пример: Определим равновесную глубину превращения ξ в реакции 2CO + S2 = 2COS при температуре 500 К и давлении 101,013 кПа., при условии, что исходные вещества взяты в стехиометрических количествах. Константа равновесия = 3,56·1011. Решение: Выразим равновесный состав через химическую переменную ξ и найдем область допустимых значений (ОДЗ) ξ из условия, число молей вещества всегда положительная величина:
Выразим практическую константу Kn через глубину превращения ξ:
Выразим сумму молей газообразных веществ в равновесии через глубину превращения ξ:
Найдем разность стехиометрических коэффициентов в уравнении реакции:
Подставим Kn, и в уравнение, связывающее термодинамическую константу с практической константой Kn = = =
Полученное кубическое уравнение
=
решаем точно, отбирая корни в соответствии с областью допустимых значений ξ, или приближенно (методом подбора или графически), что для практических расчетов вполне допустимо. Используя метод приближенных вычислений, получим при = 3,56·1011 = 0,9998.
Пример: Определим равновесную глубину превращения ξ в реакции 2CO + S2 = 2COS при температуре 500 К и давлении 101,013 кПа., при условии, что исходный состав содержал 0,2 моля СО и 2 моля газообразной серы. Константа равновесия = 3,56·1011. Решение: Выразим равновесный состав через химическую переменную ξ и найдем область допустимых значений (ОДЗ) ξ:
Выразим практическую константу Kn через глубину превращения ξ:
Выразим сумму молей газообразных веществ в равновесии через глубину превращения ξ:
Найдем разность стехиометрических коэффициентов в уравнении реакции:
Подставим Kn, и в уравнение, связывающее термодинамическую константу с практической константой Kn = = =
Полученное кубическое уравнение
= решаем приближенно и получаем при = 3,56·1011 = 0,0999997.
Пример: Определим степень превращения исходных веществ в реакции
2CO + S2 = 2COS
при условиях предыдущих примеров. Решение: Степень превращения β i – это отношение количества прореагировавшего вещества к его начальному количеству:
При условии примера, в котором исходные вещества взяты в стехиометрических количествах, с = 0,9998: β = 99,98 % β =99,98 %
При условии примера, в котором исходный состав содержал 0,2 моля СО и 2 моля газообразной серы, с = 0,0999997
β 000 = 50,00 % β 00 = 5,00 % Пример: Определим состав равновесной смеси в % (мол.) для реакции
2CO + S2 = 2COS
при условиях предыдущих примеров. Решение: Мольная доля вещества в смеси равна:
или в % (мол):
При условии примера, в котором исходные вещества взяты в стехиометрических количествах, с = 0,9998 (мол.)
(мол.)
(мол.)
При условии примера, в котором исходный состав содержал 0,2 моля СО и 2 моля газообразной серы, с = 0,0999997
(мол.)
(мол.)
(мол.)
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-04-05; просмотров: 382; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 52.55.55.239 (0.033 с.) |