Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
24
3.Właściwościukładówreagujących
aA+bB=cC+dD,
jejstałarównowagimapostać:
K
=
a
a
*
*
C
A
c
a
⋅
⋅
a
a
*
D
*
B
d
b
.
(3.1)
Symbole
a
*
A9
a
*
B9
a
*
C
i
a
*
D
oznaczająaktywnościreagentów(wpostacibezwymia-
rowej)wstanierównowagi.Jesttotermodynamicznastałarównowagi,ajejwartość
zależytylkoodtemperatury.Wobliczeniachtechnologicznych,jeśliniepowoduje
toistotnegobłędu,bywastosowanastężeniowastałarównowagiwpostaci:
K
c
=
c
c
*
*
A
C
c
a
⋅
⋅
c
c
*
B
*
D
d
b
9
(3.2)
gdzie
c
*
A9
c
*
B9
c
*
C
i
c
D
*
sąstężeniamimolowymireagentówwstanierównowagi.Wprzy-
padku,gdyreagentywystępująwfaziegazowej,stosujesięrównieżstałąrównowagi
ciśnieniowąwpostaci
K
p
=
p
p
*
C
*
A
c
a
⋅
⋅
p
p
B
*
D
*
d
b
9
(3.3)
gdzie:
p
*
A9
p
*
B9
p
*
C
i
p
*
D
sąciśnieniamicząstkowymireagentówwstanierówno-
wagi.Błąd,którywynikazzastosowaniaciśnieniowejstałejrównowagiK
p
zamiast
termodynamicznejstałejrównowagiK,jestnaogółniewielkiimożnagopominąć
wobliczeniachtechnicznychpodwarunkiem,żeciśnieniewukładzieniejestznacz-
niewiększeodciśnieniaatmosferycznego.Tablica3.1zawierakilkaprzykładów
reakcjiodwracalnychorazdefinicjeichstałychrównowagi.Napodstawiewartości
stałejrównowagi(tabl.3.2)określasięrównowagowestężeniamolowelubciśnienia
cząstkowereagentówwukładzie.
3.2.2.Stopnieswobodyukładu
Układreagentówpozostającywstanierównowagimaokreślonąliczbęstopni
swobodyz.LiczbęstopniswobodyobliczasięzgodniezregułąfazGibbsa,biorącpod
uwagęliczbęreagentówsbiorącychudziałwreakcjach,liczbęwystępującychwnim
fazforazliczbęrniezależnychrównańreakcji,któremogąwtymukładziezachodzić:
z=s–f–r+2
(3.4)
Naprzykładliczbęstopniswobodyukładu,wktórymzachodzisyntezaamonia-
ku(tabl.3.1),obliczasięnastępująco:z=3–1–1+2=3(trzyreagenty,jednafaza
–gazowa,jednorównaniereakcji).Układtenmatrzystopnieswobody,więcjego
stanwwarunkachrównowagijestjednoznacznieokreślony,gdyustalonesąwartości
