CZĘŚĆ I podstawowe pojęcia. Układ



Pobieranie 299.39 Kb.
Strona6/8
Data28.04.2016
Rozmiar299.39 Kb.
1   2   3   4   5   6   7   8

SKŁAD RÓWNOWAGOWY MIESZANINY REAKCYJNEJ- f aktywności, a pośrednio stężeń reagentów. Opisuje możliwy do uzyskania w danych warunkach stopień przemiany w war określonej temp i ciśnienia, gdy znane są stężenia początkowe wszystkich reagentów. Stałe równowagi termodyn wyr w postaci stałych przybliżonych. Najczęściej stosowana jest stała Kx . wykon obliczenia stos się f charakter dla danej reakcji Øx=πxivi f Øx zal od aktualnych stężeń reagentów. Metoda do opisu reakcji przebiegających w fazie gazowej. Reakcje proste. Skład mieszaniny reagującej jest f stopnia przemiany oraz składu pocz. Stężenie danego reagenta wyznacza się przez bilansowanie liczby moli tego składnika , przeprowadzonego na podst równania stechiometr ΔnA/vA=Δni/vi stąd Δni=vi/vA ΔnA=v1//vA/ / ΔnA/=(v1/vA)noAαA – ilość przereagowanego składnika w funkcji ilości przereagowanego składnika kluczowego ΔnA=nA-noA ; xi=ni/Σni ; αA=(noA-nA)/noA wobec tego zależność ułamka molowego składnika w mieszaninie od stopnia przemiany xi=[xoA+(vi//vA/)xoAαA] / [1+(Δv//vA/)xoAα] podstawiając Øx={π[xoi+(vi//vA/)xoAαA]vi} / [1+(Δv//vA/)xoAαA]Δv=f(xoiA) ; do obliczeń praktycznych ln Øx=Σviln[xoi+(vi//vA/)xoAαA]-Δvln[1+(Δv//vA/)xoAαA] f w przedziale 0<=αA<=1 przyjmuje wart 0<=Ø<=∞ f Ø wzrasta monotonicznie ze wzrostem αA. Dla pojedyńczej reakcji obliczenie wykonuje się obliczając współczynniki aktywności ciśnieniowej reagentów fi, potem πfivi=Kf , z zależn Kap=KpKf oblicza się przybl wart stałej równowagi Kp. z zal Kx=Kp=(p0/p)Δv. Reakcje złożone ustalamy model stechiometryczny, określamy liczbę reakcji niezależnych przebiegających w ukł, potem oblicza się stałe równowagi Kij. F pomocnicza Øxjxijvij={πoi[xoi+Σvij/vjAjA]vij }/ [ 1+ΣΔvf//vjA/]Δvi , m-liczba reakcji niezależnych, przebiegających w układzie. W stanie równowagi Øxj=Kxj i xjA, po obliczeniach powyższe rów mamy w postaci:F(1A, 2A... mA)= j=1ΣminKxjxj. W stanie równowagi Øxj=Kxj, a więc F(1A, 2A...mA)=0 i wtedy jA=xjA. Zagadnienie pod względem matemat sprowadza się do minimalizacji funkcji F do określonej stałej , zależnej od dokładności obliczeń. Przyjmuje się z zakresu 10-6≤10-15, przy spełnieniu warunku: F(1A, 2A...mA) ≤, wtedy jA= *jA. Znając stopień przemiany *jA obliczymy α*jA a potem xxi-ułamki molowe wszystkich składników mieszaniny reagującej w stanie równowagi. Podczas termodynamicznej analizy przebiegu reakcji złożonych możemy uzyskiwać dla danej reakcji ujemne wart stop przemiany tzn że w przyjętych warunkach rozważana r-cja nie może osiągnąć stanu równowagi; powinowactwo chem jest ujemne, r-cja przebiega w kierunku przeciwnym( r-cje heterofazowe zachodzące z udziałem faz stałych i gazowych). Wykresy równowag przedstawiają zależność równowagowego stopnia przemiany od tem α*=f(T), p,T=const. W zależności od efektu cieplnego r-cji, fun jest monotonicznie malejąca(r egzoterm), lub monotonicznie rosnąca (r endoterm)


TERMODYNAMIKA REAKCJI HETROFAZOWYCH. Termodynamiczny opis r-cji hetero przebiegających z udziałem reagentów stałych, przedstawiony na przykładzie układu ciało stałe-gaz. R-cje te prowadzi się w warunkach, dla których można przyjąć aktywność składników gazowych za równe ich ciśnieniom cząstkowym, a aktywność skład roztw skondensowanych wyrazić za pomocą aktywności ułamkowych, a w przyp granicznych wprost ułamkami molowymi. Aktywności czystych faz skondensowanych przyjmuje się za równe jedności i pomija się je w równaniu na stałą równowagi. Przykład: r termicznego rozkładu węglanu wapniowego: CaCO3(s)↔CaO(s)+CO2(g) Rów stanu równowagi: Ka=a*2 a*3 /a*1 Jeżeli CaCO3 i CaO są fazami czystymi, a CO2 spełnia prawo gazu doskonałego, to: a*1=1, a*2=1, a*3=pCO2 to równanie ma postać: KaKp=p*CO2/po Często przedstawia się równowagę r heterogenicznych typu ciało stałe-gaz w postaci wykresu zależności stałej równowagi, albo równowagowego składu mieszaniny od temp. Dla krzywej równowagi liczba stopni zmienności układu wynosi 1.Oznacza to, że można zmieniać tylko jeden parametr (T lub p) bez naruszania struktury fazowej układu (zmieniając zatem wartość tylko jeden parametr stanu można doprowadzić rozkład do końca.
1   2   3   4   5   6   7   8


©absta.pl 2016
wyślij wiadomość

    Strona główna