Влияние различных факторов на степень полноты реакции

из "Химическая термодинамика Издание 2"

Для решения второго вопроса сравним прямые (рис. 159) для СгНе, и С2Н2 хотя влияние двойной и тройной связи для этих веществ более значительно, но качественно те же самые соотношения должны существовать и между высшими гомологами. При низких температурах наиболее устойчив этан, но при 1090 он становится менее устойчивым, чем этилен, причем оба они неустойчивы по отношению к простым веществам. Ацетилен до 1420° К является самым неустойчивым и лишь выше этой температуры более устойчив. В то же время ацетилен никогда не становится действительно устойчивым относительно простых веществ, так как в интервале температур, охватываемом рис. 159, для него AZ 0, а при той температуре, при которой AZU меняет свой знак, это значение может быть найдено экстраполяцией. Однако прежде чем станет отрицательным (чему отвечает температура 4000°С), двухатомный водород почти нацело диссоциирует на атомы. [c.489]
— ЧИСЛО молей инертного газа. [c.490]
Найдя тем или иным способом константу равновесия, (см. гл. XIII), можно по уравнению (XIV, 3) определить равновесный состав системы. Содержание каждого вещества при равновесии следует выразить через первоначально взятое число молей каждого вещества и число молей веществ, прореагировавших к моменту наступления равновесия. Путем подстановки этих величин в уравнение (XIV, 3) и его решения аналитическим или графическим путем находят равновесный состав реак-пионной смеси. [c.490]
Величина в общем случае зависит от температуры и давления. Это объясняется неодинаковой сжимаемостью газов при высоких давлениях, т. е. различными численными значениями величин f,- в уравнении (XIV, 6). Так как при расчете Д по уравнению (XIV, 2) предполагается, что газовая смссь является идеальным раствором, то от состава не зависит. При очень больших давлениях это допущение может привести к ошибкам, особенно для компонентов, концентрация которых невелика ошибки при наличии полярных газов в смеси могут стать значительными. [c.490]
В некоторых случаях может отличаться от единицы уже при давлении в несколько атмосфер и, наоборот, при значительных давлениях вследствие взаимной компенсации величин может приближаться к единице. Примером второго случая является реакция С Н, + Н20(г) = С2Н50Н(г). [c.491]
В исходной смеси (молей). ... [c.491]
В равновесной смеси (молей). . . [c.491]
Пример 5. Константа равновесия реакции окисления SO2 в SO3 при Г = 650 и Р= равна 629. Найти состав равновесной смеси, если смесь, поступающая на контактирование, состоит из 7% SO2, 11% Оо и 82% N2. [c.492]
Так как активность каждого из реагентов является сложной функцией температуры и состава и связь между нею и указанными параметрами проста только в предельном случае, то расчет равновесия Б растворах очень сложен поэтому обычно вводят ряд упрощающих предположений. [c.493]
Если раствор можно считать идеальным, то активности в соответствии с уравнением а = Л, - VIII, 37) заменяются мольными долями или, вернее, отношением мольных долей при равновесии, так как в качестве стандартного состояния при каждой температуре принимается состояние чистой жидкости под общим давлением в 1 атм, а для твердых реагентов — состояние чистой переохлажденной жидкости при тех же условиях. Выбор стандартного состояния для твердых компонентов раствора обусловлен тем, что замена активности компонента раствора величиной, пропорциональной концентрации, справедлива, строго говоря, только для идеальных растворов, для которых соблюдается аддитивность энтальпии лишь при одинаковых агрегатных состояниях реагентов. [c.493]
Подобно тому как при высоких давлениях Кр будет изменяться с Р, так и Км (Ко) в реальных растворах будет изменяться с концентрациями реагентов, т. е. Кц и Кс уже не будут истинными константами равновесия. Если выбранные стандартные состояния отличаются от принятых, то попрежнему можно пользоваться мольными долями, так как для компонентов идеального раствора при любых стандартных состошиях сохранится пропорциональность между и При расчете же равновесия в реальных растворах необходимо, чтобы активности и стандартные изобарные потенциалы были отнесены к одинаковым стандартным состояниям. [c.493]
Равновесие твердая фаза — газ. В тех случаях, когда твердая фаза является раствором, константа равновесия выражается через активности, а для идеального раствора — через концентрации его компонентов. Если же твердая фаза представляет чистое вещество и давление в системе велико, то активность вычисляется с помощью уравнения lna=V(P— )jRT (VI, 38), а при низких давлениях может быть принята равной единице. Г азообразные реагенты — в зависимости от давления — будут представлены в константе равновесия парциальными летучестями или давлениями. Поэтому, например, если диссоциация сульфидов, окислов, карбонатов и кристаллогидратов протекает при давлении, близком к атмосферному, то для расчетов константы равновесия можно пользоваться уравнением (XIV, 7), т. е. [c.494]
Опыт показывает, что конденсированные фазы, не улетучивающиеся и нерастворимые, не оказывают влияния на равновесие (если количество реагирующих твердых и жидких веществ ничтожно по сравнению с их наличной массой). Тогда их действующую массу можно считать неизменной. Изменение массы конденсированных фаз, обусловленное израсходованием (или образованием) веществ по реакции, в отличие от газообразных реагентов, не влечет за собой изменения состава и, следовательно, не нарушает равновесия. [c.494]
Поэтому константа равновесия и тем самым выход вещества должны изменяться с изменением поверхности реагентов (подробнее см. стр. 508). [c.495]
С помощью уравнения (VI, 38) определяем Дд = 1,065 и йд q = 1,219 по рис. 31 (стр. 174) /о, = 446. [c.495]
Следовательно, Я а = 19,6 (в то время как / -= 446 = 21,1 и Кр- /Ро.= 19,7). [c.495]
Следовательно, в равновесной смеси при Т— 1200 должно содержаться 98,5% СО и 1,50/0 Oj. Измерения различных исследователей дают в среднем около 2% СО2. [c.496]
Результаты расчета показывают, что выделение углерода возможно как до, так и после реакции. [c.496]
Равновесие жидкая фаза —газ. К тому случаю относятся все сказанное в предыдущем разделе. Необходимо лишь принимать во внимание возможность растворения газов в жидкой фазе, а также наличие фазового равновесия. [c.496]

Вернуться к основной статье

Справочник химика 21

Химия и химическая технология