Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
8
1.Podstawoweobliczeniawtechnologiichemicznej
Zależnośćszybkościreakcjiodstopniaprzemiany0Jeślireakcja1A→1Bza-
chodziwukładziezamkniętymostałejobjętości,tozmieniającąsięlicznośćsubstratu
n[A]możnaprzedstawićzgodniezdefinicją(1.1)zapomocąpoczątkowejliczności
substratun0[A]istopniaprzemianyx:
n[A]=n0[A]·(11x)
(1.16)
PopodzieleniustronamiprzezstałąobjętośćreaktoraUrotrzymujesięzależnośćstę-
żeniamolowegoAodstopniaprzemianyx:
ćA=ć0A·(11x)
(1.17)
gdzieć0AjestpoczątkowymstężeniemsubstratuA.Popodstawieniutejzależnoścido
równania(1.15)otrzymujesięzależnośćszybkościreakcjinieodwracalnejIrzęduod
stopniaprzemiany:
r=k·ć0A·(11x)
(1.18)
Ponieważnapoczątkureakcji,tj.przyx=0,wartośćr=r0=kć0A,wyprowadzona
zależnośćmożemiećpostać
r=r0(11x)
(1.19)
Stałaszybkościkjestfunkcjątemperatury,awięcwartośćr0równieżzależyodtem-
peratury.Równanie(1.19)opisujezależnośćszybkościreakcjinieodwracalnejIrzędu
odstopniaprzemianywokreślonejtemperaturzeiprzyokreślonympoczątkowym
stężeniusubstratuA(rys.1.3a).Wpodobnysposóbmożnawyprowadzićzależność
szybkościreakcjiodstopniaprzemianydlareakcjinieodwracalnejdowolnegorzędu
n,którejrównaniekinetycznemapostać
r=k·ćn
r=r0(11x)
A
n
(1.20)
(1.21)
Jeżelireakcjamacharakterodwracalny(np.AB),towukładziezachodządwie
reakcjecząstkowewprzeciwnychkierunkach.Ichszybkośćoznaczasięsymbolami
ą
ą
r(reakcjaA→B)oraz
r(reakcjaB→A).Wypadkowaszybkośćreakcjir(którą
możnawyznaczyćdoświadczalnie)jestwynikiemobureakcjicząstkowych:
r=ą
r1
r
ą
(1.22)
RównaniekinetycznereakcjiodwracalnejIrzęduorównaniustechiometrycznym
1A1B
możemiećpostać
r=ą
k·ćA1
k·ćB
ą
(1.23)
ą
gdzieą
ki
ksąstałymiszybkościreakcjicząstkowychzachodzącychwprzeciwnych
kierunkach.
Jeślipoczątkowestężenieproduktureakcjić0B=0,to
ćA=ć0A·(11x)
(1.24)
ćB=ć0A·x
(1.25)
