Химическая кинетика (задачи, примеры, задания). Пурмаль А.П - 20 стр.

      для Н2    kэфф=k1+W/V=10-4c-1+0,3л⋅с-1/0,1л=3с-1,
            •
      для Н     kэфф=k2⋅[C2H4]0+W/V=10-14см3с-1⋅3,3⋅1017см-3+3с-1 =
                     = 3,3⋅103с-1,
              •              -1
      для С2Н5 kэфф=W/V=3c .

Для оценки можно принять, что время выхода на стационарность
t ≈ k−1эфф.мин., где kэфф.мин. – минимальная из эффективных констант, в
                      -1
данном случае ≈ 3с . Тогда условие установления стационарности

             t > k-1эфф.мин. или t > 0,3с.

В стационарных условиях правые части (1), (2), (3) приравниваются
нулю, и решается получившаяся система алгебраических уравнений. В
данном случае уравнения решаются просто. Из (1) имеем

                        [Н ]          3,3 ⋅ 1016 cм −3
             [ Н2 ] =        V
                               2 0
                               =
                                                     0,1л
                                                               ≅ 3,3 ⋅ 1016 см − 3 .
                      1 + k1     1 + 10 − 4 с −1 ⋅
                             W                     0,3л ⋅ с −1

Таким образом, степень диссоциации водорода невелика                                     и
концентрация его в реакторе совпадает с исходной. Из уравнения (2):

           2k1[ H 2 ]              2 ⋅ 10  −4 −1
                                              c     ⋅ 3,3 ⋅ 1016
                                                                 cм −3

[ ]
 Н& =
                       W
                         =
                                                                   0,3л ⋅ с
                                                                                          −3
                                                                            −1 = 2 ⋅ 10 см .
                                                                                       9

      k 2 [ C2 H 4 ] +     10 −14 см 3 с −1 ⋅ 3,3 ⋅ 1017 см − 3 +
                       V                                               0,1л

Поскольку k2[C2H4] >> W/V, весь атомарный водород уходит на
                                   •
образование этильных радикалов С2Н5 . Из уравнения (3) получаем:


             [С& Н ] = k
                2   5      2   ⋅
                                   V
                                   W
                                                 [ ]
                                     ⋅ [ C2 H 4 ] ⋅ H& ,

или, подставляя численные значения величин,




                                                 20