Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Расчет равновесного состава газовой смеси



 

Расчет возможного равновесного состава, заключается в определении количеств исходных веществ и продуктов реакций, находящихся в системе при наступлении химического равновесия. Если известны значения константы равновесия при данной температуре и давлении, то можно определить равновесный состав гомогенной газовой системы.

Для газовой реакции (рассматриваемой в данной работе), принимая свойства реальных газов близкими к свойствам идеальных газов, константу равновесия выражают через парциальные давления и определяют по уравнению закона действующих масс (закону химического равновесия):

. (34)

Парциальное давление каждого компонента реакции находят по закону Дальтона через общее равновесное давление в системе и мольную долю компонента:

, (35)

где р – общее равновесное давление в газовой системе;

Nk – мольная доля компонента k газовой системы.

Число молей каждого компонента реакционной смеси выражают через начальное количество этого компонента и глубину реакции:

nk = nk,0 + νkξ. (36)

После подстановки уравнений (35) и (36) в (34) получаем уравнение с одной неизвестной величиной – глубиной реакции:

. (37)

Следовательно, определив глубину реакции по уравнению (37) можно найти равновесный состав смеси при известных значениях равновесного давления и константе равновесия при заданной температуре [1−6].

 

Расчетная часть

 

Исследуемая реакция протекает в гомогенных условиях, все компоненты реакционной системы находятся в газовой фазе:

С2Н4 + Н2 = С2Н6.

Газовая смесь исходных реагентов продуктов реакции подчиняется законам идеальных газов.

Для удобства расчетов из справочной литературы [7] берем числовые данные о термодинамических свойствах веществ, принимающие участие в реакции, которые записываем в таблицу 3.

Таблица 3. – Исходные данные о термодинамических свойствах веществ, участвующих в реакции.

Вещество k νk , кДж/моль , Дж/(моль∙К) , кДж/моль , Дж/(моль∙К)
аk bk∙103 ck∙106 c/k∙10−5
С2Н4 −1 52,30 219,45 68,14 11,32 122,01 −37,90
Н2 −1 130,52 27,28 3,26 −0,50
С2Н6 −84,67 229,49 −32,93 5,75 175,11 −57,85