Matematické Fórum
Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.
Nástěnka
❗22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
❗04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
❗23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.
Nejste přihlášen(a). Přihlásit
#1 16. 03. 2019 17:36
Chemická kinetika
Dobrý večer,
že semináře z chemie jsme dostali za úkol vypočítat tento příklad, ale absolutně netuším, jak s tímto příkladem naložit. Mohl byste mi prosím někdo poradit?
Pyrolýzou dimethyletheru při 500°C vzniká methan, vodík a oxid uhelnatý:
(CH3)2O (g) → CH4 (g) + H2 (g) + CO (g)
Bylo zjištěno, že tento rozklad je 1. řádu s rychlostní konstantou k = 4.10-4 s-1. Jestliže počáteční tlak dimethyletheru je 80 kPa a na počátku byl v reaktoru přítomen pouze dimethylether, vypočítejte:
a) koncentraci dimethyletheru a jeho parciální tlak po 30 minutách od začátku reakce;
poločas reakce;
b) za jak dlouho dosáhne tlak v uzavřeném reagujícím systému hodnoty 200 kPa.
Offline
#2 16. 03. 2019 20:45 — Editoval pietro (17. 03. 2019 15:50)
Re: Chemická kinetika
↑ krofto:Ahoj, na začiatok sa posunieme takto:
kinetika 1. rádu je riešením difer.rce
-dn/dt=k*n
čo dáva výsledok
n(t)=n(0)*exp(-k*t)
a pri konšt. objeme reaktora V,to podelíme V.
teaz určíme n(0)/V zo stavovej rce p*V=nRT
n/V=p/RT= 80000/8.314*(273+500)= 12.448 mol/m3
======
po 30 minutach sa dosiahla koncentrácia
n/V=12.448*exp((-4e-4)*30*60)=6.059mol/m3
========================
poriešiš ďalej sám?
Offline
#3 17. 03. 2019 15:54
Re: Chemická kinetika
parc. tlak p=(N/V)*R*T
=6.059*8.314*(273+500)=38 939 Pa
========================
doba polčasu je, keď sa rozloží polovica z počiatku, a teda matematicky
n0/2=n0*exp(-k*Tpol), odtiaľ
Tpol=ln(2)/k = 1733 sek=28.88min
=============================
tlak 200kPa sa dosiahne kedy?
keď počet častíc v objeme V dosiahne x mólov.
stavová rca
p*V=x*R*T
200000*V=x*8.314*(773)
x/V= 31.12mol/m3
a teda kedy sa dosiahne toľko molov?
=====
reakcia prebieha podla schemy
(dim, ch4, h2,co)=(12.448,0,0,0)-a*(1,-1,-1,-1)
celkový počet mólov narastá takto
nc=(12.448-a)+(0+a)+(0+a)+(0+a)= 2*a+12.448
a teda
31.12=2*a+12.448
parameter a=9.336, vtedy sa dosiahne 31.12 molov a aj 200kPa.
otázka, v ktorom čase to nastane ?
použijeme dynamickú rovnicu pre prvú zložku
dim(ethylether) a množstvo (12.448-a)
n(t)=n(0)*exp(-k*t)
(12.448-9.336)=12.448*exp((-4e-4)*t) odtiaľ
t=3465.7sek=57.76min
================================
Offline