химический каталог




Курс физической химии. Том I

Автор Я.И.Герасимов

S02 равно п0, число молей О2=п0а, а степень превращения р, то для чисел молей компонентов в равновесной смеси получаем выражения, подписанные под уравнением реакции:

2S02 + 02 = 2S03 п0(1 — Р) п0[а — |^ л0?

Общее число молей в равновесной смеси будет равно

?n = «0^l + fl—|)

Определив мольные доли и подставив величины pt в выражение Кр, получим*:

* Уравнения высших и дробных степеней могут быть решены следующим способом, практически удобным при большом числе однотипных расчетов. Для данного значения а (взятого из практики) находят «кажущиеся кон.

станты» Кр, подставляя в уравнение (VIII, 32) разные значения (3 (в пределах,

встречающихся на практике). Строят кривую /Ср— Аналогичные кривые строят для других значений а.

Пользуясь построенными кривыми, находят величину (3 по истинному значению Кр при заданном значении а (если заданное значение а не соответствует нн одной из кривых с постоянными а, то интерполируют между кривыми).

Кр = = ' (VIII, 32)

В табл. VIII, 2 представлены значения Кр, вычисленные по уравнению (VIII, 32) из данных разных опытов, и значения f$, найденные из тех же данных, а также вычисленные по среднему значению константы равновесия. Опытные и вычисленные значения степени превращения S02 практически совпадают. Отчетливо видно уменьшение степени превращения S02, т. е. выхода S03 по мере уменьшения относительного количества кислорода. Можно-показать теоретически, что максимальный выход всегда получается из стехиометрической смеси (в данном случае из смеси 2SOa-b +02).

Таблица VIII, 2 Равновесие 2S02 + 0а = 2S03 при t = 727 °С и Р = 1 атм

Парциальные давления в

* - яоЛо2 равновесной смеси, атм К

р Р Р

ВЫЧИСЛ. ПС

в исходной *ычисл. опытн. К средн.

смеси *Р

? S02 р Р Л Р

Оа SOA

0,943 0,273 0,402 0,325 3,53 0,543 0,541

0,814* 0,309 0,358 0,338 3,34 0,522 0,526

0,441 0,456 0,180 0,364 3,54 0,444 0,442

0,416** 0,470 0,167 0,365 3,61 0,437 0,432

0,408 0,481 0,164 0,355 3,32 0,425

0,29 9 0,564 0,102 0,334 3,44 0,372

0,297 0.566 0,101 0,333 3,42 0,372 0,371

Среднее /^=3,46

* Р = 1,005 атм. ** Р = 1,002 атм.

К иному стехиометрическому типу, нежели реакция получения SOs, относится одна из важнейших реакций неорганического синтеза—получение аммиака из азота и водорода.

За протеканием реакции в данном случае удобно следить, измеряя мольную долю х аммиака в равновесной смеси. Если при синтезе аммиака берется стехиометрическая смесь водорода и азота, то мольные доли Н2 и N2 имеют значения, написанные под уравнением реакции:|Н3 + |n2 = NH3

Константа равновесия, выраженная через мольные доли, будет иметь вид:

NH3 PTS PIS ~ (1 У2 (1 _ У (|)1/1 {I _ Х^Р

= т!-о^ (vm'33)

В табл. VIII, 3 приведен найденный опытным путем выход {мольная доля в равновесной смеси) аммиака из стехиометриче-ской смеси Н2 и N2 при 450 °С и разных давлениях (для сравнения с мольной долей в таблице даются также значения степени диссоциации* а аммиака). В последнем столбце таблицы показаны значения константы равновесия, вычисленные по уравнению (VIII, 33) из опытных данных.

Таблица VIII, 3

Равновесие синтеза аммиака при 450 °С

Р

АТМ X а К

Р Р

атм X а КР

10

30 50 0,0021 0 0 204 0,0580 0,0917 0,995 0,960 0,890 0,832 0,00649 0,00655 0,00671 0,00686 100 300 600 1000 0,1636 0,355 0,536 0,694 0,719 0,476 0,302 0,180 0,00720 0,00876 0,01280 0,0228

Из табл. VIII, 3 видно, что, как и следовало ожидать на основании уравнения (VIII, 33), значение х увеличивается с ростом давления. Следует обратить внимание на то, что в этом случае величина Кр также растет с ростом Р, т. е. Кр не является константой вследствие увеличивающегося с ростом давления отклонения газовой смеси от идеального состояния. [Постоянной величиной в этих условиях является /О, равная Кр при малых давлениях (Kf=0,00649).]

* Величины хна. для реакции данного типа связаны выражениями:

Рассмотрение нескольких конкретных примеров газовых равновесий показывает, что вид выражений для константы равновесия изменяется в зависимости от стехиометрического типа реакции и величины, выбранной для характеристики процесса (степень диссоциации, степень превращения, мольная доля и т. д.).

1 — а

а =

х ?

§ 6. Химические равновесия в газах при высоких давлениях 281

Выбор последних величин произволен. Поэтому, исходя из общего уравнения для константы равновесия, написанного в соответствии со стехиометрииеским уравнением реакции, следует в каждом конкретном случае найти выражение константы равновесия через любые желательные величины.

Константа Кр наиболее удобна для выводов и расчетов. Так, при использовании константы Кр, легко и автоматически учитывается влияние индифферентного газа—компонента газовой реакции. Если общее давление не входит в выражение для Кр (случай постоянства числа молей), то индифферентный газ не влияет на равновесие; если же число молей меняется в процессе реакции, то прибавление индифферентного газа может изменить выход продуктов

страница 105
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229

Скачать книгу "Курс физической химии. Том I" (6.03Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
возможна ли замена двери на холодильники бош?
боксы для склада индивидуального хранения
Ель Исландская, 45 см, белоснежная
салфетки под посуду

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(28.04.2017)