1. Вычисление константы химического равновесия. Как найти исходную концентрацию вещества


Как вычислить исходные концентрации

Содержание

  1. Инструкция

Как вычислить исходные концентрации

В ходе протекания реакций одни вещества превращаются в другие, меняя при этом свой состав. Таким образом, «исходные концентрации» - это концентрации веществ до начала протекания химической реакции, то есть превращения их в другие вещества. Разумеется, такое преобразование сопровождается уменьшением их количества. Соответственно, снижаются и концентрации исходных веществ, вплоть до нулевых значений – если реакция протекла до конца, необратимо, а компоненты были взяты в эквивалентных количествах.

Инструкция

  • Предположим, перед вами поставлена следующая задача. Протекала некая химическая реакция, в ходе которой исходные вещества, принятые как А и Б, превращались в продукты, например, условно В и Г. То есть реакция проходила по следующей схеме: А + Б = В + Г. При концентрациях вещества Б равным 0,05 моль/л, а вещества Г - 0,02 моль/л, установилось некое химическое равновесие. Необходимо определить, какова начальная концентрация веществ А0 и Б0, если константа равновесия Кр равна показателю 0,04?
  • Для решения поставленной задачи примите равновесную концентрацию вещества А за величину «x», а концентрацию вещества В за «y». А также вспомните, что константа равновесия Кр исчисляется по следующей формуле: [В][Г]/[А][Б].
  • В ходе решения получите следующие вычисления: 0,04 = 0,02y /0,05x. То есть путем простейших вычислений вы получите, что y = 0,1x.
  • Теперь еще раз внимательно посмотрите на вышеуказанное уравнение химической реакции. Из него следует, что из одного моля веществ А и Б образовывалось по одному молю веществ В и Г. Исходя их этого, начальную молярную концентрацию вещества А можно представить следующим образом:А0 = x + 0,02 А0 = x + y
  • Вспомните, что величина «y», как вы только что определили, равна некому показателю 0,1x. Преобразуя эти уравнения в дальнейшем, вы получите: x + 0,02 = 1,1 x. Из этого следует, что x = 0,2 моль/л, и тогда начальная концентрация [A0] равна 0,2 + 0,02 = 0,22 моль/л.
  • А как быть с веществом Б? Его начальная концентрация Б0 находится гораздо проще. Для определения к равновесной концентрации этого вещества надо прибавить равновесную концентрацию продукта-вещества Г. То есть [Б0] = 0,05 + 0,02 = 0,07 моль/л.Ответ будет таковым: [A0] = 0,22 моль/л., [Б0] = 0,07 моль/л. Поставленная задача решена.

completerepair.ru

Как определять исходную концентрацию вещества

Содержание

  1. Инструкция

Как определять исходную концентрацию вещества

Вещества, вступающие в химическую реакцию, претерпевают изменения состава и строения, превращаясь в продукты реакции. Концентрация исходных веществ уменьшается вплоть до нуля, если реакция идет до конца. Но может протекать обратная реакция, когда продукты распадаются на исходные вещества. В таком случае устанавливается равновесие, когда скорость прямой и обратной реакции становится одинаковой. Разумеется, равновесные концентрации веществ будут меньше исходных.

Инструкция

  • Произошла химическая реакция по схеме: А + 2Б = В. Исходные вещества и продукт реакции – газы. В какой-то момент установилось равновесие, то есть, скорость прямой реакции (А + 2Б = В) сравнялась со скоростью обратной (В = А + 2Б). Известно, что равновесная концентрация вещества А равна 0,12 моль/литр, элемента Б – 0,24 моль/литр, а вещества В – 0,432 моль/литр. Требуется определить исходные концентрации А и Б.
  • Изучите схему химического взаимодействия. Из нее следует, что один моль продукта (элемента В) образовывался из одного моля вещества А и двух молей вещества Б. Если в одном литре реакционного объема образовывалось 0,432 моля элемента В (по условиям задачи), то, соответственно, одновременно расходовалось 0,432 моля вещества А и 0,864 моля элемента Б.
  • Вам известны равновесные концентрации исходных веществ: [A] = 0,12 моль/литр, [Б] = 0,24 моль/литр. Прибавив к этим величинам те, которые были израсходованы в ходе реакции, вы получите величины исходных концентраций: [A]0 = 0,12 + 0,432 = 0,552 моль/литр; [Б]0 = 0,24 + 0,864 = 1,104 моль/литр.
  • Также вы можете определить исходные концентрации веществ с помощью константы равновесия (Кр) - отношения произведений равновесных концентраций продуктов реакции к произведению равновесных концентраций исходных веществ. Константа равновесия рассчитывается по формуле: Кр = [C]n [D]m /([A]0x[B]0y), где [C] и [D] – равновесные концентрации продуктов реакции С и D; n, m – их коэффициенты. Соответственно, [A]0, [В]0 – равновесные концентрации элементов, вступающих в реакцию; x,y – их коэффициенты.
  • Зная точную схему протекающей реакции, равновесную концентрацию хотя бы одного продукта и исходного вещества, а также величину константы равновесия, можно записать условия этой задачи в виде системы двух уравнений с двумя неизвестными.

completerepair.ru

1. Вычисление константы химического равновесия

П р и м е р.

Вычислите константу химического равновесия для обратимой гомогенной реакции, СО + Н2О = СО2 + Н2, исходя из того, что равновесие концентрации веществ:

[СО]р = 0,045 моль/л,

[Н2О]р = 0,064 моль/л,

[СО2]р = 0,18 моль/л.

Дано:

[СО]р = 0,045 моль/л

[Н2О]р = 0,064 моль/л

[СО2]р = 0,18 моль/л

Кх.р – ?

Решение:

Молярное отношение продуктов реакции 1:1, поэтому

[СО2]р = [Н2]р = 0,18 моль/л.

Исходя из выражения (2.1) рассчитываем величину константы химического равновесия:

Кх.р = [СО2]р [Н2]р / [СО2]р [Н2О]р = 0,18 · 0,18/0,045 · 0,064

Ответ: 11,25.

2. Вычисление равновесных концентраций по исходным концентрациям реагирующих веществ и наоборот

П р и м е р 1.

Обратимая газовая реакция протекает по уравнению:

СО + CI2 = COCI2.

Исходные концентрации реагирующих веществ:

[СО]0 = 0,03 моль/л;

[Cl2]0 = 0,02 моль/л.

После наступления равновесия концентрация угарного газа стала:

[СО]р = 0,021 моль/л.

Вычислить равновесные концентрации остальных веществ и величину константы химического равновесия.

Дано:

[СО]0 = 0,03 моль/л

[С12]0 = 0,02 моль/л

[СО]р = 0,021 моль/л

[CI2]p, [COCI2]p, Kx.p – ?

Решение:

К моменту равновесия изменение концентрации СО составило:

∆[СО] = [СО]0 – [СО]р = 0,03 – 0,021 = 0,009 моль/л.

Поскольку молярное отношение веществ, участвующих в реакции 1:1:1, то изменение концентрации всех веществ одинаково:

[С12]р = [С12]0 – ∆[С12] = 0,02 – 0,009 = 0,011 моль/л,

[СОС12]р = 0,009 моль/л,

Кх·р = [СОС12]Р / [СО]Р [С12]р = 0,009/0,021 · 0,011 = 39.

Результаты вычислений внесем в таблицу, где знаки «+» и «–» означают соответственно увеличение или понижение концентрации вещества.

Начальная концентрация, моль/л

Изменение концентрации, моль/л

Равновесная концентрация, моль/л

[CO]0 = 0,03

[Cl2]0 = 0,02

[COCl2]0 = 0

∆[CO] = –0,009

∆[Cl2] = –0,009

∆[COCl2] = +0,009

[CO]p = 0,021

[Cl2] = 0,011

[COCl2] = 0,009

Ответ: [С12]р = 0,011 моль/л; [СОС12]р = 0,009 моль/л; Кх·р= 39.

П р и м е р 2.

Равновесные концентрации веществ, участвующих в обратимой реакции 2NO + О2 = 2NО2,следующие (моль/л):

[NО]р = 0,056;

[О2] = 0,028;

[NO2]р = 0,044.

Рассчитать начальные концентрации исходных веществ.

Дано:

[NО]р = 0,056 моль/л

[O2]р = 0,028 моль/л

[NO2]р = 0,044 моль/л

[NO]0, [О2]0 – ?

Решение:

Начальная концентрация оксида азота (IV) была [NO2]0 = 0, а ее изменение к моменту равновесия составляет ∆[NО2] = 0,044 моль/л.

Молярное отношение NO и NО2 в реакции 2:2 (1:1), следовательно, начальная концентрация NO будет:

[NO]0 = [NO]р + 0,044 = 0,056 + 0,044 = 0,1 моль/л.

Молярное отношение О2 и NO2 составляет 1:2, отсюда начальная концентрация О2 будет:

[О2]0 = [О2]р + 0,044/2 = 0,028 + 0,022 = 0,05 моль/л.

Результаты вычислений записываем в таблицу

Равновесная концентрация, моль/л

Изменение концентрации, моль/л

Начальная концентрация, моль/л

[NO2]p = 0,044

[NO]p = 0,056

[O2]p = 0,028

∆[NO2]p = +0,044

∆[NO]p = –0,044

∆[O2]p = –0,022

[NO2]0 = 0

[NO]0 = 0,1

[O2]0 = 0,05

Ответ: [NО]0 = 0,1 моль/л; [О2]0 = 0,05 моль/л.

П р и м е р 3.

Реакция синтеза аммиака протекает по уравнению ЗН2 + N2 = 2Nh4. Начальные концентрации исходных веществ равны (моль/л): водорода – 0,05; азота – 0,04: константа скорости реакции равна 0,3. Рассчитать: а) начальную скорость реакции; б) скорость реакции, когда концентрация аммиака стала равной 0,02 моль/л.

Дано:

а) [Н2]0 = 0,05 моль/л

[N2]0 = 0,04 моль/л

k =0,3

υ0 – ?

б) [Nh4] = 0,02 моль/л

k = 0,3

υ – ?

Решение:

а) В соответствии с законом действующих масс находим начальную скорость реакции:

υ0 = k[h3]03[N2]0 = 3 · 10–1 [5 · 10–2]3 [4 · 10–2] = 1,5 · 10–6 моль/л·с.

б) Исходя из уравнения реакции молярное отношение водорода и аммиака 3:2. Увеличение концентрации аммиака на 0,02 моль/л вызывает уменьшение концентрации водорода на 0,03 моль/л (0,02 – 3/2 = 0,03).

Таким образом, к моменту когда концентрация аммиака выросла на 0,02 моль/л, концентрация водорода уменьшилась до 0,02 моль/л (0,05 – 0,03 = 0,02). Молярное отношение азота и аммиака 1:2. Концентрация азота уменьшится на 0,01 моль (0,02 – 1/2 = = 0,01) и станет равной 0,03 моль/л (0,04 – 0,01 = 0,03). Скорость реакции с уменьшением концентрации реагирующих веществ также понизится:

υ = k[h3]3[N2] = 3 · 10–1[2 · 10–2]3[3 · 10–2] = 7,2 · 10–8 моль/л·с.

Ответ: а) 1,5 · 10–6 моль/л·с; б) 7,2 · 10–8 моль/л·с.

П р и м е р 4.

Реакция протекает по уравнению 2NO + О2 = 2NO2, через некоторое время после начала реакции концентрации всех веществ, участвующих в реакции, стали: [NO] = 0,04 моль/л; [О2] = 0,01 моль/л; [NО2] = 0,02 моль/л. Рассчитать начальные концентрации исходных веществ и начальную скорость реакции, если константа скорости реакции k = 1.

Дано:

[NO] = 0,04 моль/л

[О2] = 0,01 моль/л

[N02] = 0,02 моль/л

k = 1

[NO]0, [O2]0, x0 – ?

Решение:

В соответствии с уравнением реакции молярное отношение NO и NO2 равно 2:2 (1:1).

Увеличение концентрации продукта реакции NO2 до 0,02 моль/л вызвало уменьшение концентрации NO на 0,02 моль. Следовательно, начальная концентрация оксида азота (II) была:

[NО]0 = [NO] +0,02 = 0,04 + 0,02 = 0,06 моль/л.

Молярное отношение О2 и NO2 составляет 1:2, поэтому повышение концентрации NO2 до 0,02 моль вызвало уменьшение концентрации кислорода на 0,01 моль (0,02 · 1/2 = 0,01). В результате начальная концентрация кислорода была:

[О2]0 = [О2] + 0,01 = 0,01 + 0,01 = 0,02 моль/л.

Начальная скорость реакции

υ0 = k[NO]02[O2]0 = 1 [6 · 10–2]2[2 · 10–2] = 7,2 · 10–5 моль/л·с.

Ответ: [NO]0 = 0,06 моль/л; [О2]0 = 0,02 моль/л;

х0 = 7,2 · 10–5моль/л·с.

studfiles.net

Исходная концентрация - вещество - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Исходная концентрация - вещество

Cтраница 1

Исходная концентрация вещества в расплаве равна 0 5 ат.  [1]

Чтобы определить исходные концентрации веществ А и В, нужно учесть, что согласно уравнению реакции из одного моля вещества А и двух молей вещества В образуется один моль вещества С. Отсюда следует, что на образование каждых 2 16 моль вещества С пошло 2 16 моль вещества А и 2 16 - 24 32 моль вещества В.  [2]

Для нахождения исходных концентраций веществ А и В учтем, что, согласно уравнению реакции, из 1 моль А и 2 моль В Образуется 1 моль С.  [3]

Для нахождения исходных концентраций веществ А и В учтем, что, согласно уравнению реакции, из 1 моля А и 2 молей В образуется 1 моль С. Поскольку по условию задачи в каждом литре системы образовалось 0 216 моля вещества С, то при этом было израсходовано 0 216 моля А и 0 216 - 2 0 432 моля В.  [4]

Для нахождения исходных концентраций веществ А и В учтем, что, если известно изменение концентрации одного из веществ, то по уравнению реакции можно найти изменения концентраций всех других веществ, составляющих реакционную систему. Согласно уравнению реакции из 1 моля А и 2 молей В образуется 1 моль С. Поскольку по условию задачи в каждом литре системы образовалось 0 216 моля вещества С, то при этом было израсходовано 0 216 моля А и 0 216 20 432 моля В.  [5]

Чему были равны исходные концентрации веществ А и В.  [6]

По кривой восстановления исходной концентрации вещества в пробе ( после продувки) и продолжительности стабилизации ее устанавливают, через какой промежуток времени после продувки можно отбирать пробы. Такие продувки следует проводить перед началом каждого опыта. Для получения пробы, более близкой к средней пробе воды, на содержание окислов тяжелых металлов необходимо стремиться к сокращению длины тракта пробоотборных трубок и увеличению скорости в пробоотборной трассе до предела, допустимого по условиям охлаждения пробы. Для исключения загрязнения пробы продуктами коррозии пробо-отборные трубы должны изготовляться из нержавеющей стали. Для охлаждения проб устанавливаются специальные холодильники. Основным условием получения представительной пробы конденсата пара является безукоризненная чистота пробопроводки, поэтому ее подвергают кислотнохи-мической очистке и в течение нескольких суток промывают собственным потоком пробы. Поэтому ответственные испытания можно проводить через 5 - 10 сут после включения всех пробоотборных линий в работу.  [7]

Для количественного определения исходной концентрации вещества в растворе по его содержанию в равновесном газе могут быть использованы приемы традиционного количественного газохроматографического анализа - абсолютная калибровка и добавка внутреннего стандарта к исследуемому раствору.  [8]

Уравнение (1.57) позволяет рассчитать исходную концентрацию вещества в растворе, не располагая данными по абсолютным величинам, коэффициентов распределения.  [9]

Я о и ог0 означают исходные концентрации веществ соответственно А и В в растворе.  [10]

Указанные данные распада ПАВ соответствуют продолжительности уменьшения исходной концентрации вещества в воде на 50 %, большая продолжительность не исследовалась.  [11]

Приняв исходную [ NO2 ] 0 и сложив исходные концентрации веществ с изменениями этих концентраций, получим искомые концентрации.  [12]

Высота ступени записанной на ленте фронтальной диаграммы соответствует исходной концентрации вещества в потоке. На выходе детектора помещают две последовательно соединенные трубки, заполненные активированным углем. По приросту веса угля за определенное время и объему пропущенного газа-носителя определяют концентрацию вещества в потоке, что позволяет строить калибровочный график зависимости высоты ступени от концентрации, по которому можно опре делить также и линейность детектора.  [14]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Концентрация исходных веществ - Справочник химика 21

    Термодинамический расчет дает возможность установить связь между концентрациями исходных веществ и продуктов реакции (а следовательно, определить достигаемый в данных условиях максимально возможный выход реакции) с помощью вычисления значения константы равновесия химической реакции. Для этого нужно рассчитать изменение энергии Гиббса во время реакции и из уравнения (У1-48) найти константу равновесия. [c.152]     Рпс. 113. Изменение концентрации исходного вещества в процессе реакции [c.193]

    И. Как влияет концентрация исходных веществ на равновесный выход продукта  [c.101]

    Решение. Для реакции первого порядка. Обозначим концентрацию исходного вещества через а г-моль, а конечную, по истечении 2 сек, — через Тогда константа скорости реакции будет равна  [c.238]

    Сначала рассмотрим случай, когда скорость прямой реакции зависит только от концентраций исходных веществ, а скорость обратной реакции — только от концентраций продуктов. Тогда и у, будут положительны или равны нулю. Еслп — исходное вещество, [c.72]

    Л/ за 92 мин проходит на 75%. За какое время концентрация исходных веществ станет равной 0,16М  [c.581]

    Участвующие в реакции 5 веществ делятся на два класса продукты реакции А, = 1,. . ., ) и исходные вещества А, а = 8 + 1, 3) для первой группы веществ а, > О, а для второй а, продукты реакции отсутствуют, очевидно, будет идти только прямая реакция (/ > 0). При фиксированной температуре скорость этой реакции является функцией концентраций исходных веществ, причем обычной формой функциональной зависимости будет [c.64]

    Поскольку речь идет об убыли концентрации исходного вещества, изменение концентрации в этом случае берется со знаком минус. [c.192]

    При данном значении потенциала электрода скорость процесса электролитического восстановления (или окисления) обычно растет с увеличением концентрации разряжающи.хея частиц. Однако такая простая зависимость наблюдается не всегда. В кинетических уравнения.ч, описывающих реакции электровосстановления (или электроокисления), концентрации исходных веществ могут входить со степенями, большими единицы, равными нулю или правильной дроби. В уравнеиия, описывающие кинетику электровосстановления органически.х соединений, их объемная концентрация в.ходит обычно в дробной степени. [c.434]

    Физическая модель. Реактор полного смешения — это проточный аппарат, в котором обеспечивается мгновенное и полное смешение поступающих частиц и уже имеющихся в нем. В результате смешения начальных и конечных компонентов в реакторе, концентрация исходных веществ в реагирующей массе будет ниже их концентрации на входе. [c.15]

    Трудности, встречающиеся нри использовании спектров поглощения для регистрации радикалов, детально обсуждены Ольденбургом [19], который считает основным затруднением малую концентрацию этих активных продуктов. Ольденбургу, однако, удалось применить метод поглощения при изучении радикалов ОН, получающихся при реакции между молекулярным водородом и кислородом. Позднее метод исследования спектров поглощения был развит Портером, который решил проблему создания высоких концентраций свободных радикалов, применив в качестве источника сверхмощный импульсный разряд [20]. При использовании больших энергий оказалось возможным получить нестационарную концентрацию радикалов того же порядка, что и концентрация исходного вещества. [c.96]

    Константа скорости реакции к = 0,4 (кмоль-с), начальная концентраций исходного вещества Сд = 0,25 кмоль/м средняя скорость потока у = 0,1 м/с. Режим движения жидкости ламинарный. Определить среднюю степень превра- щения и сравнить ее с предельным значением а при полном вытеснении. [c.331]

    Выше, на основе закона действующих масс, было показами, что нри состоянии равновесия отношение произведения концентраций исходных веществ к произведению концентраций продуктов реакции есть величина постоянная, т. е. [c.175]

    Измерения концентраций исходных веществ и конечных продуктов реакции окисления окиси азота [c.219]

    В момент начала реакции концентрация исходного вещества А равна Са,, а по истечении времени т достигает значения С . Из уравнения (УИ1-72) следует, что если = Ср, = 0, то [c.223]

    Однако постоянная интегрирования в уравнении (У,214) может быть найдена лишь тогда, когда известно не только заданное значение концентрации продукта реакции Р на выходе реактора, т. е. конечное значение независимой переменной функционала (У,44) /( >, но также и конечное значение концентрации исходного вещества А на выходе аппарата, которое в данном случае уже нельзя принимать равным нулю, так как максимальная температура реакции ограничена. [c.231]

    Мгновенное значение концентрации исходного вещества. 1 (мольной доли С ) равно отношению числа молей Л, содержащихся в данный момент в системе, реагирующей согласно уравнению (У-14), к числу всех молей, находящихся в данный момент в системе (сумма в четвертом столбце таблицы стехиометрического баланса)  [c.113]

    Допустим, что скорость образования промежуточного соединения в обратимой реакции (VI 1-98) значительно меньше скорости распада этого соединения в реакции (УП1-99), тогда предположение о достижении состояния равновесия в реакции (У1П-98) образования соединения АХ неприемлемо.-В этом случае для описания хода каталитической реакции используется принцип квази-стационарного состояния. Поскольку концентрация промежуточного соединения невелика по сравнению с концентрациями исходного вещества и продукта реакции, можно предположить, согласно указанному принципу, что скорость изменения концентрации этого соединения равна нулю. Тогда [c.228]

    Это выражение позволяет определить, как будет изменяться концентрация исходного вещества А во время проведения реакции. [c.223]

    Изменение концентраций исходного вещества А и продуктов R, Р в ходе реакций, когда > 2 и r = == О, приведено на рис. УП1-4. [c.226]

    На рис. У1П-6, а представлена зависимость степени превращения исходного вещества А от времени, а на рис. У1П-6, б — зависимость скорости реакции от Сл/Сл,. Из рисунка следует, что скорость реакции возрастает по мере образования продукта К и достигает максимума при Са = Сн. С. уменьшением концентрации исходного вещества скорость постепенно понижается до нуля. [c.230]

    В первом случае при составлении кинетического уравнения используется принцип стационарного состояния при допущении, что концентрация активных частиц постоянна и значительно ниже концентраций исходных веществ и продуктов реакции. Тогда скорость цепной реакции уменьшается лишь вследствие понижения концентраций реагентов. Приняв для каждого вида активных частиц условие, что скорость изменения их концентрации во времени [c.232]

    Если начальная концентрация исходного вещества А равна Сло, а Ср, — 0, то из стехиометрии реакции следует  [c.241]

    В случае процесса, проходящего в гетерогенной системе и сопровождаемого химической реакцией, расчет наблюдаемой скорости превращения требует, как указано выше, учета параметров, имеющих решающее значение как для скорости химической реакции, так и для массопереноса. Для этого можно использовать различные методы. Один из них основан на изучении превращения в установившемся режиме, т. е. в состоянии динамического равновесия. Предположим, что реакционная система состоит из твердой фазы и жидкости (газа), в ядре потока которой концентрация исходного вещества постоянна и равна С. Исходное вещество диффундирует к межфазной поверхности и достигает там концентрации С . Скорость химической реакции на межфазной поверхности является функцией этой концентрации. При установившемся режиме количество исходного вещества, которое должно прореагировать в единицу времени на единице межфазной поверхности, равно количеству исходного вещества, перенесенному в зону реакции в результате диффузии. Для реакций первого порядка справедлива следующая зависимость [c.247]

    Как следует из зависимости (УП1-168), скорость превращения, состоящего из двух последовательных этапов —диффузии исходного вещества к межфазной поверхности и химической реакции первого порядка на этой поверхности, можно также выразить кинетическим уравнением первого порядка относительно концентрации исходного вещества в ядре потока. Тогда константа скорости [c.247]

    Концентрации исходного вещества в ядре потока и на межфазной поверхности приблизительно одинаковы, и диффузия не оказывает влияния на скорость превращения, которая обусловлена сопротивлением химической реакции. Это — так называемая кинетическая область протекания процесса. [c.248]

    Следует добавить, что в рассматриваемой диффузионной области (при постоянном давлении) устанавливается линейная зависимость скорости превращения от концентрации исходного вещества в реакционном пространстве, т. е. как для реакции первого порядка. Кажущийся порядок превращения не характеризует, конечно, химическую реакцию на поверхности контакта фаз. [c.250]

    Концентрация исходного вещества составляет 10 кмоль/м степень превращения равна 0,9. Количество вещества, подвергаемого превращению в 1м реактора за 1 ч  [c.303]

    Избыток реагента убыстряет реакцию, поскольку скорость ее пропорциональна концентрациям исходных веществ (кинетический фактор). Примером может служить сжигание метана в избытке воздуха, вследствие чего достигается более полное сгорание. Подобным же образом большая разность концентраций в гетерогенных системах ускоряет диффузионные процессы. [c.356]

    Рециркуляцию можно использовать, если нужно уменьшить скорость очень быстрых экзотермических превращений. Возврат значительной части продуктов в реакционную систему понижает концентрацию исходных веществ в потоке питания и предотвращает взрыв в ходе реакции. [c.409]

    В общем случае для описания сложной химической реакции нужно не одно, а несколько стехиометрических уравнений. Складывая их, мы получаем так называемое брутто-уравнение реакции, которое описывает процесс в целом, но, как правило, не отражает истинного механизма химических превращений. Тем не менее и для сложной реакции можно, основываясь на результатах экспериментов, написать уравнение, аналогичное закону действующих масс (1,4) и связывающее скорость реакции с концентрациями исходных веществ [c.13]

    При 1>12 с увеличением концентрации исходного вещества с в реакционной зоне повышается доля целевого вещества в продуктах реакции, и процесс выгоднее проводить в реакторе идеального вытеснения (секционированной колонне) с небольшой степенью превращения. При доля целевого вещества в продуктах ре- [c.247]

    Порядок реакции по данному веществу можно определить по времени полураспада. Для этого следует провести несколько опытов, задаваясь каждый раз исходной концентрацией данного вещества, и выяснить, как зависит время полураспада от количества исходного вещества. Как уже было сказано в 6, время полураспада обратно пропорционально количеству или концентрации исходного вещества в степени, на единицу меньшей, чем порядок реакции. Проводя опыты с каждым веществом в отдельности, можно определить Пи Пг и т. д. Суммарный порядок реакции (га) будет равен [c.39]

    Итак, если к находящейся в состоянии равновесия смеси веществ добавить (или удалить из нее) один из компонентов, равновесие нарушится, и точка равновесия сместится. Тем не менее Гульд-бергу и Вааге удалось найти одну неменяющуюся компоненту. Соотношение произведений концентраций исходных веществ (А и В) и продуктов реакции (С и О) в состоянии равновесия остается постоянным, т. е. [c.112]

    N02 "Ь Оз — N205 = О и имеет первый порядок по N205. Так как стехиометрическое уравнение определено с точностью до произвольного множителя, его всегда можно занисать таким образом, чтобы оно отражало молекулярность или порядок реакции. При исследовании элементарных стадий, составляющих механизм реакции, предполагается, что концентрации исходных веществ должны появляться только в выражении [c.84]

    Упражнение VI 1.29. Исследуйте модель, в которой исходная смесь делится на две части Я и 1— Я и входит в два параллельных реактора, объемы которых относятся как х/(1 — х). Найдите функцию распределения времени пребывания в такой системе, среднее время пребыванпя и дисперсию. Покажите, что в случае реакции первого порядка отношение концентрации исходного вещества на выходе из такой системы к его концептрацпи на выходе из реактора идеального смешения с тем же среднпм временем пребывания 0 равно [c.207]

    Ч Закон действующих масс. О степени протекания процесса можно судить на основании закона действующих масс, которому подчиняется система в состоянии равновесия частное от деления произведения равновесных концентраций продуктов реакции на произведение равновесных концентраций исходных веществ является величиной по стоянной (Гульдберг и Вааге, 1864—1867). Эту величину называют константой равновесия, ее обозначают К. [c.178]

    Величина d IdA характеризует скорость образования продукта С в зависимости от концентрации исходного вещества А. Из анализа правой части равенства следует, что когда концентрация А велика, реакция образования продукта D является нежелательной, так как при > / j > / j ее относительное весовое влияние на уменьшение скорости образования продукта С по сравнению с другими реакциями является наибольшим. При малых концентрациях А роль этой реакции незначительна и уменьшение величины d /dA в большей мере будет определяться скоростью реакции образования продукта В, имеющей нулевой порядок и, следовательно, не зависящей от концентрации А. [c.106]

    Следовательно, по мере того как в ходе реакции концентрация исходных веществ А и В начинает убывать, скорость прямой реакции (гз Л + 1З2В —уменьшается. Эта скорость обладает наибол1,шим значением в самом начале реакции (когда концентрация А и В максимальная) и доходит до нуля в конце ее (когда вещества А и В исчезнут, т. е, нацело прореагируют) . Но в результате этой прямой реакции образуются продукты С и Л, скорость реакции которых с течением времени, наоборот, будет увеличиваться, начиная от нуля она в конце концов достигнет величины, равной скорости прямой реакции. При этом в каждую секунду будет образовываться столько продуктов С и О, сколько их будет и исчезать, т. е. снова превращаться в исходные вещества А и В. В этот момент наступает так называемое химическое равновесие. Последнее не означает, что реакция прекратилась. Оно показывает, что скорости прямой и обратной реакций в этот момент равны, и после этого момента концентрация исходных веществ и продуктов реакции остается постоянной. [c.173]

    При изучешги кинетики xlи rичerкиx процессов концентрации исходных веществ и продуктов реакции обычно выражают в моль/л. [c.217]

    В табл. 8 приведены результаты расчета мпиимального временп пребывания для различных значений выхода продукта Р. а также оптимальные значения входных температур и соответстиую1цне конечные концентрации исходного вещества А. [c.238]

    Стремление к быстрому проведению обратимых экзотермических реакций путем повышения температуры также приводит к удалению от состояния равновесия. Во избежание этого приходится делить реакционное пространство на части (например, слой катализаторана многие более тонкие слои). Сначала, когда концентрация исходных веществ велика (мала степень превращения), реакция проходит быстро, приближаясь к состоянию равновесия, соответствующего высокой температуре в этой части аппарата (выгодной по скорости превращения и невыгодной по положению равновесия). В несколько этапов снижают температуру проведения процесса, достигая более выгодного положения равновесия (вследствие чего возрастает движущая сила), но скорость превращения при этом уменьшается как в результате понижения [c.423]

chem21.info

3. Расчет равновесных концентраций

Зная величины констант равновесия и используя стехиометрические соотношения реакции (закон сохранения массы), рассчитывают равновесный состав продуктов по следующей схеме.

  1. Пишут уравнение реакции.

2. Пишут под формулами уравнения начальные концентрации исходных веществ (в моль/л). Если начальные концентрации продуктов реакции не оговариваются в условии задачи, они обычно принимаются равными нулю.

3. Принимают, что в ходе реакции до состояния равновесия прореагировало x моль/л какого-либо вещества. Обычно за x принимают изменение концентрации того реагента, стехиометрический коэффициент при котором в уравнении реакции наименьший, чтобы избежать дробных коэффициентов при неизвестном x. Например, прореагировало x моль/л вещества А.

4. По уравнению реакции определяют изменение концентраций других веществ.

5. Определяют равновесные концентрации веществ. При протекании реакции в прямом направлении до состояния равновесия происходит уменьшение концентраций исходных веществ и увеличение концентраций продуктов реакции.

А + b В  c С + D

начальное

состояние А0 В0 С0 0

число молей

по уравнению 1 b c 1

изменение

концентраций x b x c x x

равновесное

состояние А0 - x В0 – bx С0 + c x x

6. Пишут выражение закона действующих масс. Подставляют в него найденные значения равновесных концентраций.

,

7. Решают уравнение. При этом учитывают, что отрицательный корень не имеет физического смысла, и убыль концентрации исходного вещества не может быть больше величины самой концентрации (начальная концентрация исходного вещества не может быть меньше его остаточной равновесной концентрации).

  1. Находят равновесные концентрации.

А = А0- x; B = B0 - b x;

C = С0 + cx; D = x.

4. Смещение химического равновесия. Принцип Ле Шателье

Истинное химическое равновесие является динамическим и подвижным: изменение внешних условий (температуры, давления, концентраций реагирующих веществ) ведет к смещению равновесия в сторону прямой или обратной реакции.

Характер влияния внешних факторов на равновесные системы выражает принцип Ле Шателье.

Если на систему, находящуюся в состоянии равновесия, оказать внешнее воздействие, то смещение равновесия происходит в сторону той реакции (прямой или обратной), которая ослабляет эффект внешнего воздействия.

4.1. Изменение концентраций

Равновесное состояние в системе

h3 (г) + I2 (г)  2 HI (г)

характеризуется (для одной и той же температуры) константой равновесия:

.

Если, например, в систему добавить водород, т.е. увеличить его концентрацию, то скорость прямой реакции увеличится (в соответствии с законом действующих масс):

пр = kпр [h3] [I2], пр обр,

равновесие сместится вправо. Концентрация йодоводорода будет увеличиваться, а концентрация водорода и йода будет уменьшаться. Процесс будет протекать до тех пор, пока не установится новое равновесие. Новые равновесные концентрации всех компонентов будут другими, но соотношение между ними, определяемое константой равновесия, останется постоянным.

Если в систему ввести дополнительное количество йодоводорода, то скорость обратной реакции увеличится:

обр= kобр [HI] 2 , обр пр,

равновесие сместится влево.

В соответствии с принципом Ле Шателье:

- при увеличении концентрации какого-либо из веществ, участвующих в равновесии, равновесие смещается в сторону расхода этого вещества;

- при уменьшении концентрации какого-либо из веществ равновесие смещается в сторону образования этого вещества.

Удаление из системы продуктов (или продукта) реакции ведет к смещению равновесия в сторону прямой реакции, а уменьшение концентрации исходных (или исходного) веществ, приводит к сдвигу равновесия в направлении обратной реакции.

studfiles.net

Как найти концентрацию вещества

Содержание

  1. Инструкция

Как найти концентрацию вещества

Концентрация – величина, характеризующая содержание вещества в единице массы или объема смеси. Ее можно выразить различными способами. Различают следующие концентрации: массовая доля, мольная доля, объемная доля и молярная концентрация.

Инструкция

  • Массовая доля – это отношение массы вещества к массе раствора или смеси: w = m(в)/m(р-ра), где w – массовая доля, m(в) – масса вещества, m(р-ра) – масса раствора, или w = m(в)/m(см), где m(см) – масса смеси. Выражается в долях единицы или процентах.Дополнительные формулы, которые могут понадобиться для решения задач на массовую долю вещества:1)m = V*p, где m – масса, V – объем, p – плотность.2)m = n*M, где m – масса, n – количество вещества, M – молярная масса.
  • Мольная доля – это отношение числа молей вещества к числу молей всех веществ: q = n(в)/n(общ), где q – мольная доля, n(в) – количество определенного вещества, n(общ) – общее количество веществ.Дополнительные формулы:1)n = V/Vm, где n – количество вещества, V – объем, Vm – молярный объем(при нормальных условиях равен 22,4 л/моль).2)n = N/Na, где n –количество вещества, N – число молекул, Na – постоянная Авогадро(является константой и равна 6,02*10 в 23 степени 1/моль).
  • Объемная доля – это отношение объема вещества к объему смеси: q = V(в)/V(см), где q – объемная доля, V(в) – объем вещества, V(см) – объем смеси.
  • Молярная концентрация – отношение количества данного вещества к объему смеси: Cm = n(в)/V(см), где Cm – молярная концентрация(моль/л), n – количество вещества(моль), V(см) – объем смеси(л). Решим задачу на молярную концентрацию. Определите молярную концентрацию раствора, полученного при растворении сульфата натрия массой 42,6 г в воде массой 300 г, если плотность полученного раствора равна 1,12 г/мл. Пишем формулу для вычисления молярной концентрации: Cm = n(Na2SO4)/V(см). Видим, что необходимо найти количество вещества натрия и объем раствора.Рассчитываем: n(Na2SO4) = m(Na2SO4)/M(Na2SO4).M(Na2SO4) = 23*2+32+16*4 = 142 г/моль.n(Na2SO4) = 42,6/142 = 0,3 моль.Ищем объем раствора: V = m/pm = m(Na2SO4) + m(h3O) = 42,6 + 300 = 342,6 г.V = 342,6/1,12 = 306 мл = 0,306 л.Подставляем в общую формулу: Cm = 0,3/0,306 = 0,98 моль/л. Задача решена.

completerepair.ru