Физико-химические основы химических процессов получения неорганических солей. Косинцев В.И - 5 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

5
1. СТАТИКА ПРОЦЕССА РАСТВОРЕНИЯ
МЕТАЛЛИЧЕСКОГО НИКЕЛЯ В СЕРНОЙ КИСЛОТЕ
Овладение методами предвидения и управления химическим
процессом требует решения двух задач:
1. Каким должен быть конечный результат процесса?
2. С какой скоростью может быть достигнут конечный резуль-
тат?
Первая задача решается с помощью термодинамических мето-
дов. Она определяет условия, при которых данный
процесс становит-
ся возможным, устойчивым в тех или иных условиях, выясняет воз-
можность уменьшения или предотвращения получения образующих-
ся в реакциях веществ. Речь идет об ускорении или подавлении по-
бочных реакций.
1.1. Определение линейно независимых реакций на примере
растворения никеля в серной кислоте
Для процесса растворения металлического никеля в серной ки
-
слоте можно записать следующие возможные уравнения реакции в
равновесной системе:
Ni + 2H
2
SO
4
↔ NiSO
4
+ SO
2
+ 2H
2
O (1)
Ni + H
2
SO
4
↔ NiSO
4
+ H
2
(2)
3Ni + 4H
2
SO
4
↔ 3NiSO
4
+ S + 4H
2
O (3)
4Ni + 5H
2
SO
4
↔ 4NiSO
4
+ H
2
S + 4H
2
O (4)
2Ni + 3H
2
SO
4
↔ 2NiSO
4
+ H
2
+ SO
2
+ 2H
2
O (5)
9Ni + 12H
2
SO
4
↔ 9NiSO
4
+ H
2
S + SO
2
+ S+ 10H
2
O (6)
Чтобы отыскать линейно независимые реакции, удобно вос-
пользоваться элементами линейной алгебры, так как множество
уравнений химических реакций можно математически рассматривать
как линейное пространство [2].
Как показано у М. Х. Карапетьянца [3] и Я. Б. Зельдовича [4]
число независимых реакций равно числу веществ (Ni, H
2
SO
4
, NiSO
4
,
H
2
O, SO
2
, H
2
, S, H
2
S) в системе минус число разнородных атомов (Ni,
H
2
, S, O
2
), из которых образованы реагенты, т. е. для уравнений (1-6)
число независимых реакций равно четырем (8-4=4).
Обозначим:
А
1
= Ni, А
2
= H
2
SO
4.
, А
3
= NiSO
4
, А
4
= SO
2
,
А
5
= H
2
O, А
6
= H
2
S, А
7
= H
2
, А
8
= S.

Страницы