ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
6
11
3
24
:103;7
: 4,5
:3,8
NiOnn
Nin
HOn
−=−=
=
=
Количества веществ , претерпевших превращение, соответствует тем , кото -
рые получились бы для утроенного стехиометрического уравнения .
Если же начальные условия остаются те же, но конечное состояние
1
=
ξ
, то
число молей каждого компонента будет равно:
Ni: n
3
– 1,5 = 1 n
3
= 2,5
H
2
O n
4
– 0,8 = 1 n
4
= 1,8
NiO n
1
– 10 = -1; n
1
= 9
H
2
n
2
– 3 = -1 n
2
= 2
Итак, при заданном исходном состоянии системы конечное состояние, со-
ответствующее
1
=
∆
ξ
, неопределенно. Чтобы полностью определить , надо,
например, уточнить , что оно соответствует полному исчезновению лимити-
рующего реагента. Тогда для конечного состояния
1
=
ξ
, если условиться при-
нять за исходное такое количество молей лимитирующего реагента, которое
равно его стехиометрическому коэффициенту
0
li
n
ν
=
. Для этого частного слу-
чая
α
ξ
=
, в других случаях приходится прибегать к степени превращения , ес -
ли необходимо оперировать химической переменной , изменяющейся от 0 до 1
при переходе из начального состояния в конечное при любом исходном коли-
честве лимитирующего реагента. Использование
0
00
1
0
lll
ll
nnn
nn
α
−
==−
−
предусмат-
ривает определение конечного состояния как полного исчезновения лимити-
рующего реагента:
1
=
α
. Но в закрытой гетерогенной системе лимитирующий
реагент не обязательно будет твердая фаза, он может быть и газом . Тогда сте-
пени превращения
1
=
α
, как и в рассматриваемом примере, будет соответство-
вать лишь частичное превращение NiO.
Скорость реакций в закрытой системе
По де Донде скорость реакции есть отношение изменения
ξ
d глубины проте-
кания
ξ
реакции ко времени dt, необходимого для того, чтобы в системе про-
изошло это изменение:
d
dt
ξ
υ = (17)
Для объема V удельная скорость
1
уд
d
vdt
ξ
υ =
(18)
Однородная область , в которой протекает реакция , может быть и двумер-
ной . Если А – площадь двумерной области, Р, Т и состав однородны , то
1
уд
d
Adt
ξ
υ =
(19)
6 NiO : n1 − 10 = −3 ; n1 = 7 Ni : n3 = 4,5 H 2O : n4 = 3,8 К ол ичествавещ еств, претерпевших превращ ение, соответствует тем , кото- ры епол учил ись бы дл я утроенного стехиом етрического уравнения. Е сл и ж е начал ь ны е усл овия остаю тся те ж е, но конечное состояние ξ = 1, то числ о м ол ей каж дого ком понентабудет равно: Ni: n3 – 1,5 = 1 n3 = 2,5 H 2O n4 – 0,8 = 1 n4 = 1,8 NiO n1 – 10 = -1; n1 = 9 H2 n2 – 3 = -1 n2 = 2 И так, при заданном исходном состоянии систем ы конечное состояние, со- ответствую щ ее ∆ξ = 1, неопредел енно. Ч тобы пол ность ю определ ить , надо, наприм ер, уточнить , что оно соответствует пол ном у исчезновению л им ити- рую щ его реагента. Т огда дл я конечного состояния ξ = 1, есл и усл овить ся при- нять за исходное такое кол ичество м ол ей л им итирую щ его реагента, которое равно его стехиом етрическом укоэф ф ициенту nl0 = ν i . Д л я этого частного сл у- чая ξ = α , в других сл учаях приходится прибегать к степени превращ ения, ес- л и необходим о оперировать хим ической перем енной, изм еняю щ ейся от 0 до 1 при переходе из начал ь ного состояния в конечное при л ю бом исходном кол и- nl − nl0 n честве л им итирую щ его реагента. И спол ь зование α = = 1 − l0 предусм ат- 0 − nl0 nl ривает определ ение конечного состояния как пол ного исчезновения л им ити- рую щ его реагента: α = 1. Н о в закры той гетерогенной систем е л им итирую щ ий реагент не обязател ь но будет твердая ф аза, он м ож ет бы ть и газом . Т огда сте- пени превращ ения α = 1, как и в рассм атриваем ом прим ере, будет соответство- вать л ишь частичноепревращ ениеNiO. С ко ро с т ь реа кци й в за кры т о й си ст ем е П о де Д онде скорость реакции есть отношение изм енения dξ гл убины проте- кания ξ реакции ко врем ени dt, необходим ого дл я того, чтобы в систем е про- изошл оэто изм енение: dξ υ= (17) dt Д л я объем аV удел ь ная скорость 1 dξ υ уд = (18) v dt О днородная обл асть , в которой протекает реакция, м ож ет бы ть и двум ер- ной. Е сл и А – пл ощ адь двум ерной обл асти, Р, Т и состав однородны , то 1 dξ υ уд = (19) A dt
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- …
- следующая ›
- последняя »