Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
4
1.Podstawoweobliczeniawtechnologiichemicznej
1.2.Stanrównowagichemicznej
Układreagentówmożeznajdowaćsięwjednymztrzechstanów.Sąto:
1)stanrównowagitermodynamicznej,którajesttakżerównowagąchemiczną,
2)stanreakcji,wktórymprzemianychemicznezachodzązeskończonąszybkością,
3)stanzamrożenia(zahamowania),wktórymukładnieznajdujesięwstanierówno-
wagi,leczreakcjeniemogązachodzićzpowodukinetycznychwłaściwościukładu.
Wstanierównowagitermodynamicznejzależnośćmiędzyaktywnościamireagen-
tówokreślastałarównowagireakcji.Naprzykładstanrównowagireakcjiodwracal-
nej
aA+bB=ćC+dD
określatermodynamicznastałarównowagi
K=
a∗ć
a∗a
C·a∗d
A·a∗b
D
B
(1.9)
Symbolea∗
A,a∗
B,a∗
Cia∗
Doznaczająaktywnościreagentówwstanierównowagi.Stała
równowagijestprzedstawianawpostacibezwymiarowej,ajejwartośćzależytylkood
temperatury.Wobliczeniachtechnologicznych,jeśliniepowodujetoistotnegobłędu,
bywastosowanastałarównowagiKć,wktórejwystępująstężeniamolowereagentów
wstanierównowagić∗
A,ć∗
B,ć∗
Cić∗
D:
Kć=
ć∗ć
ć∗a
C·ć∗d
A·ć∗b
B
D
(1.10)
Gdyreakcjazachodziwfaziegazowej,bywastosowanastałarównowagiKp,wktórej
występująciśnieniacząstkowereagentówp∗
A,p∗
B,p∗
Cip∗
D:
Kp=
p∗a
p∗ć
C·p∗d
A·p∗b
D
B
(1.11)
Jeżeliukładznajdujesiępodciśnieniemzbliżonymdoatmosferycznego,błądspowo-
dowanystosowaniemstałejKpzamiasttermodynamicznejstałejrównowagiK,jest
naogółniewielki.Możnagopominąćwobliczeniach,gdyniejestpotrzebnaduża
dokładność.Wtablicy1.1podanoprzykładystałejrównowagiwybranychreakcji
odwracalnych,awtablicy1.2wartościstałejrównowagikilkureakcjiwróżnych
temperaturach.
Wartośćstałejrównowagireakcjijestpodstawątermodynamicznejcharakterysty-
kiukładureagującego.Częstoprzedstawiasięjąwpostacizależnościrównowago-
wegostopniaprzemianyx∗odtemperaturyprzyokreślonympoczątkowymskładzie
mieszaninyreagentów.Jeżelireakcjazachodziwukładziejednorodnym,wktórym
reagentywystępująwjednejfazie,ciekłejlubgazowej,wykreszależnościrówno-
wagowegostopniaprzemianyodtemperaturymakształtprzedstawionynarys.1.2,
