Кинетика гетерогенных реакций. Миттова И.Я - 8 стр.

UptoLike

Рубрика: 

8
Полагая i = l, получим
0
1
l
l
dn
ndt
α
υ =− (25)
Если протекание лимитировано равновесием , то справедливо
0
1
i
n
e
ii
dn
nndt
υ =
(26)
Закрытая гомогенная система. Несколько параллельных реакций
Вышеуказанные соотношения могут быть записаны для каждой из r реак -
ций , протекающих в системе одновременно:
()
1
1, 2,
i
i
ddn
r
dtdt
ρρ
ρ
ρ
ξ
υρ
ν
===
K
(27)
Полная скорость изменения числа молей компонента i в результате одновре-
менного протекания r реакций получается дифференцированием по времени
соотношения (28):
)
0
1, 2,
iii
nnc
ρρ
ρ
νξ=+
K
(28)
r
i
i
i
d
dn
dtdt
ρ
ρ
ρ
ξ
ν
=
=
(29)
Закрытая гетерогенная система. Несколько параллельных реакций
Рассмотрим общий случай для гетерогенной системы.
Дифференцированием соотношений (10) и (1) получаем :
1
1
11
ii
ii
ddndn
dtdtdt
ϕ
ρρρ
ϕ
ρρ
ξ
νν
===K или с учетом
=
α
ρ
α
ρ
νν
ii
:
()
1
1, 2,...
i
i
ddn
r
dtdt
ρρ
ρ
ξ
ρ
ν
== (30)
Для
rr
реакций , соответствующих лишь изменениям состояния ,
0
=
ρ
ν
i
, то -
гда
1
0
i
ddn
dtdt
ρρ
ξ
= (31)
Поскольку 0/ dtd
ρ
ξ , то
0
i
dn
dt
ρ
=
, т.е. изменение состояния не приводит
к изменению полного числа молей или массы компонента i в закрытой системе.
Полная скорость прироста числа молей компонента i в результате
r
реакций ,
не являющихся изменениями состояния , равна
=
=
r
i
i
dt
d
dt
dn
1ρ
ρ
ρ
ξ
ν (32)
Пример:
                                                    8
                                               1 dnl
      П ол агая i = l, пол учим          υα = −                              (25)
                                              nl0 dt
      Е сл и протеканиел им итированоравновесием , то справедл иво
                                         1 dni
                               υn = e                                        (26)
                                     ni − ni0 dt
Закры тая гом огенная систем а. Н ескол ь ко парал л ел ь ны х реакций
      В ы шеуказанны е соотношения м огут бы ть записаны дл я каж дой из r реак-
ций, протекаю щ их в систем еодноврем енно:
                                     dξ       1 d ρ ni
                               υρ = ρ =                ( ρ = 1, 2,Kr )       (27)
                                       dt ν i ρ dt
П ол ная скорость изм енения числ а м ол ей ком понента i в резул ь тате одновре-
м енного протекания r реакций пол учается диф ф еренцированием по врем ени
соотношения (28):
                               ni = ni0 + ∑ν i ρξ ρ (1, 2,K c )              (28)
                                                ρ

                                dni   r     dξ
                                    = ∑ν i ρ ρ                                 (29)
                                dt ρ =i      dt
Закры тая гетерогенная систем а. Н ескол ь ко парал л ел ь ны х реакций
Рассм отрим общ ий сл учай дл я гетерогенной систем ы .
Д иф ф еренцированием соотношений (10) и (1) пол учаем :
                              ϕ
dξ ρ           1
        1 d ρ ni      1 d ρ ni                    α
     = 1         =K = ϕ         ил и сучетом ∑ν iρ = ν iρ :
 dt ν iρ dt          ν i ρ dt                   α
                                  dξ ρ        1 d ρ ni
                                         =               ( ρ = 1,   2,...r )   (30)
                                   dt        ν i ρ dt
Д л я r − r′ реакций, соответствую щ их л ишь изм енениям состояния, ν iρ = 0 , то-
гда
                                  dξ ρ  1 d ρ ni
                                         =                                     (31)
                                  dt    0 dt
                                     d n
      П оскол ь куdξ ρ / dt ≠ 0 , то ρ i = 0 , т.е. изм енениесостояния неприводит
                                      dt
к изм енению пол ного числ ам ол ей ил и м ассы ком понентаi в закры той систем е.
П ол ная скорость прироста числ а м ол ей ком понента i в резул ь тате r′ реакций,
неявл яю щ ихся изм енениям и состояния, равна
                                  dni   r′    dξ ρ
                                      = ∑ν iρ                                  (32)
                                  dt ρ =1      dt
П рим ер: