Определение текущих концентраций веществ

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Найдем текущие концентрации всех веществ, участвующих в реакции, с помощью формулы: , где Ni – количество i-того вещества, β – стехиометрический коэффициент.

Для реагентов β = -1, а для продукта β = 1. В нашем случае, можно заменить количества веществ на их концентрации. Формула для расчета концентраций будет иметь вид: СА10-СА1 = СА20-СА2 = СА3-СА30. По экспериментально полученным зависимостям изменения концентрации А2 вычислим изменение концентрации остальных участников реакции. Результаты представлены в таблице 3.

Таблица 3.

Опыт	Точки отбора	0	1	2	3	4	5	6	7	8
Опыт	t, мин	0	1	2	3	4	5	6	8	10
1	С1, моль/л	4	3.919	3.881	3.85	3.832	3.821	3.813	3.805	3.802
	С2, моль/л	0.2	0.119	0.081	0.05	0.032	0.021	0.013	0.005	0.002
	С3, моль/л	0	0.081	0.119	0.15	0.168	0.179	0.187	0.195	0.198
	t, мин	0	1	2	3	4	5	6	8	10
2	С1, моль/л	4	3.93	3.882	3.852	3.834	3.822	3.814	3.806	3.802
	С2, моль/л	0.2	0.13	0.082	0.052	0.031	0.021	0.014	0.006	0.002
	С3, моль/л	0	0.07	0.118	0.148	0.169	0.179	0.186	0.194	0.198
	t, мин	0	1	2	3	4	5	6	8	10
3	С1, моль/л	4	3.922	3.878	3.851	3.834	3.822	3.814	3.806	3.802
	С2, моль/л	0.2	0.122	0.078	0.051	0.034	0.022	0.014	0.006	0.002
	С3, моль/л	0	0.078	0.122	0.149	0.166	0.178	0.186	0.194	0.198
	t, мин	0	1.1	2.2	3.3	4.4	5.5	6.6	8.8	11
4	С1, моль/л	4	3.848	3.745	3.696	3.663	3.639	3.625	3.61	3.604
	С2, моль/л	0.4	0.248	0.145	0.096	0.063	0.039	0.025	0.01	0.004
	С3, моль/л	0	0.152	0.255	0.304	0.337	0.361	0.375	0.39	0.396
	t, мин	0	0.8	1.6	2.4	3.2	4	4.8	6.4	8
5	С1, моль/л	4	3.814	3.691	3.624	3.554	3.523	3.484	3.451	3.429
	С2, моль/л	0.6	0.414	0.291	0.224	0.154	0.123	0.084	0.051	0.029
	С3, моль/л	0	0.186	0.309	0.376	0.446	0.477	0.516	0.549	0.571
	t, мин	0	1	2	3	4	5	6	8	10
6	С1, моль/л	4	3.861	3.763	3.707	3.675	3.648	3.632	3.614	3.607
	С2, моль/л	0.4	0.261	0.163	0.107	0.075	0.048	0.032	0.014	0.007
	С3, моль/л	0.1	0.239	0.337	0.393	0.425	0.452	0.468	0.486	0.493
	t, мин	0	1.3	2.6	3.9	5.2	6.5	9.1	11.7
7	С1, моль/л	3	2.948	2.901	2.872	2.854	2.838	2.82	2.812
	С2, моль/л	0.2	0.148	0.101	0.072	0.054	0.038	0.02	0.012
	С3, моль/л	0	0.052	0.099	0.128	0.146	0.162	0.18	0.188
	t, мин	0	2.8	5.6	8.4	11.2	14	19.6	25.2
8	С1, моль/л	2	1.943	1.903	1.88	1.857	1.845	1.824	1.814
	С2, моль/л	0.2	0.143	0.103	0.08	0.057	0.045	0.024	0.014
	С3, моль/л	0	0.057	0.097	0.12	0.143	0.155	0.176	0.186
	t, мин	0	13	26	39	52	65	91	117
9	С1, моль/л	1	0.939	0.897	0.877	0.854	0.84	0.824	0.815
	С2, моль/л	0.2	0.139	0.097	0.077	0.054	0.04	0.024	0.015
	С3, моль/л	0	0.061	0.103	0.123	0.146	0.16	0.176	0.185

Определение начальных скоростей

Для определения скоростей в начальный момент времени, строим графические зависимости СА3=f(t) и определяем полиномы кривых. Первая производная полиномиальной зависимости по времени будет уравнением для определения скорости реакции в любой момент времени. Данные графические зависимости представлены на рисунках 1-3.

Опыт №1. Зависимость С3=f(t)

Опыт №2. Зависимость С3=f(t)

Опыт №3. Зависимость С3=f(t)

Рис. 1. Графики зависимости С3=f(t) для опытов № 1, №2, №3.

Опыт №4. Зависимость С3=f(t)

Опыт №5. Зависимость С3=f(t)

Опыт №6. Зависимость С3=f(t)

Рис. 2. Графики зависимости С3=f(t) для опытов № 4, №5, №6.

Опыт №7. Зависимость С3=f(t)

Опыт №8. Зависимость С3=f(t)

Опыт №9. Зависимость С3=f(t)

Рис. 3. Графики зависимости С3=f(t) для опытов № 7, №8, №9.

Продифференцируем полиномиальную зависимость, соответствующую эксперименту, в общем виде:

При подстановке у=С3, х=t, получаем уравнение зависимости . При t=0, . Исходя из этого, получаем значения начальных скоростей реакции для каждого опыта, приняв их равными коэффициенту при х в полученных полиномиальных зависимостях. Эти значения представлены в таблице 4.

Таблица 4. Значения начальных скоростей реакции.

опыт	моль/л*мин	C01,моль/л	C02,моль/л
0	0	0	0
1	0.079	4	0.2
2	0.076	4	0.2
3	0.079	4	0.2
4	0.147	4	0.4
5	0.24	4	0.6
6	0.15	4	0.4
7	0.047	3	0.2
8	0.021	2	0.2
9	0.005	1	0.2

Определение вида кинетического уравнения и порядков реакции по реагентам

Общий вид кинетического уравнения

Так как план эксперимента не дает возможности определить наличие автокатализа, то предполагаем, что кинетическое уравнение подчиняется уравнению классической кинетики и имеет общий вид: .

Дата: 2019-05-28, просмотров: 217.

⇐ Предыдущая 123 4 5 Следующая ⇒