ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
n
r
r
b
B
a
A
d
D
c
C
n
r
A
RT
H
V
Z
V
Z
V
Z
V
Z
N
∆
∆
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∆
−⋅
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⋅
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
=
л
моль
exp
1
К
0
0
00
0
0
С
, (7.27)
n
r
r
b
B
a
A
d
D
c
C
RT
H
V
Z
V
Z
V
Z
V
Z
∆
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
∆
−⋅
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
=
л
1
expК
0
0
00
0
0
С
. (7.28)
Итак, для расчёта константы равновесия надо знать следующие
характеристики молекул участников реакции:
1) Массы молекул;
2) Углы и межатомные расстояния для расчёта моментов инерции;
3) Частоты колебаний;
4) Электронные уровни и их статистические веса;
5) Стандартные энтальпии образования при
Т = 0 К.
7.9 Расчёт равновесия сложных химических систем.
В обобщённом виде задача ставится так. Известны количества
(парциальные давления, концентрации) исходных веществ и их
начальное состояние (
Р
0
, Т
0
). В системе при прохождении химических
реакций устанавливается равновесие при
Р = const или V = const.
Надо определить равновесные концентрации или парциальные
давления в системе и её конечную равновесную температуру.
Поддержание постоянного объёма или постоянного давления в системе
приводит к разным равновесным состояниям, однако методы расчёта в
обоих случаях аналогичны. Если рассматривается изолированная
система, то речь идёт о расчёте адиабатической температуры
реакции.
В качестве наглядного примера
рассмотрим задачу о расчёте
адиабатической температуры высокотемпературного окисления
углеводорода в воздухе и равновесного состава продуктов такого
окисления. Процесс окисления и установления равновесия проведём в
изолированной системе при
Р = 1 атм.
137
c d ⎛ Z C0 ⎞ ⎛ Z D0 ⎞ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎛ 1 ⎞ ∆rn ⎜V ⎟ ⎜ V ⎟ ⎛ ∆ r H 00 ⎞ ∆rn ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎡ моль ⎤ К С = ⎜⎜ ⎟⎟ ⋅ ⋅exp⎜ − ⎟ ⎢ л ⎥ , (7.27) a b ⎜ ⎟ ⎝NA ⎠ ⎛ Z A0 ⎞ ⎛ Z B0 ⎞ ⎝ RT ⎠ ⎣ ⎦ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜V ⎟ ⎜V ⎟ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ c d ⎛ Z C0 ⎞ ⎛ Z D0 ⎞ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜V ⎟ ⎜V ⎟ ⎛ ∆ H 0 ⎞ ⎡ 1 ⎤ ∆rn КС = ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⋅ exp⎜ − r 0 ⎟ . (7.28) a b ⎜ ⎟ ⎢ ⎥ ⎛ Z A0 ⎞ ⎛ Z B0 ⎞ ⎝ RT ⎠ ⎣ л ⎦ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜V ⎟ ⎜V ⎟ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ Итак, для расчёта константы равновесия надо знать следующие характеристики молекул участников реакции: 1) Массы молекул; 2) Углы и межатомные расстояния для расчёта моментов инерции; 3) Частоты колебаний; 4) Электронные уровни и их статистические веса; 5) Стандартные энтальпии образования при Т = 0 К. 7.9 Расчёт равновесия сложных химических систем. В обобщённом виде задача ставится так. Известны количества (парциальные давления, концентрации) исходных веществ и их начальное состояние (Р0, Т0). В системе при прохождении химических реакций устанавливается равновесие при Р = const или V = const. Надо определить равновесные концентрации или парциальные давления в системе и её конечную равновесную температуру. Поддержание постоянного объёма или постоянного давления в системе приводит к разным равновесным состояниям, однако методы расчёта в обоих случаях аналогичны. Если рассматривается изолированная система, то речь идёт о расчёте адиабатической температуры реакции. В качестве наглядного примера рассмотрим задачу о расчёте адиабатической температуры высокотемпературного окисления углеводорода в воздухе и равновесного состава продуктов такого окисления. Процесс окисления и установления равновесия проведём в изолированной системе при Р = 1 атм. 137
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 135
- 136
- 137
- 138
- 139
- …
- следующая ›
- последняя »