Дәріс 13 – Химиялық процестер

Мазмұны:

1. Химиялық процестердің жіктелуі.

2. Химиялық процестердің тепе-теңдігі

Химиялық процесс жылу, масса және импульс тасымалдануымен жүретін бір немесе бірнеше химиялық реакциялар, олар бір біріне сондай ақ химиялық реакция жүруіне әсер етеді.

Химиялық процесстер жіктелуі

А. Физико-химиялық белгілері
Химиялық реакция типі	Тура химиялық әрекеттесу Химиялық әсер ету (каталитикалық реакция) Физикалық әсер ету
Термодинамикалық көрсеткіштері	Жылулық эффект
	Экзотермиялық процесс Эндотермиялық процесс
	Қайтымдылығы Қайтымсыз реакция Қайтымды реакция
Кинетикалық сипаттамалар	Ауысу схемасы
	Қарапайым реакция Күрделі реакция Параллельді схема Ретті схема Жалпы жағдай
Б. Физикалық белгілері
Реагенттердің фазалық құрамы	Қатысатын фаза саны (реагенттермен қоса)
	Бірфазалы процесс Көпфазалы процесс
	Фазалар күйі
	Газ Сұйық Қатты

2. Технологиядағы тепе-теңдік тура және кері процестердің жылдамдықтары тенесуімен сипатталады. Нәтижесінде әрекеттесуші жүйеде компоненттердің қатынасы сыртқы жағдайлар өзгергенше тұрақты болып қалады.

Гомогенді және гетерогенді жүйелердегі тепе тендікке технологиялық режимнің негізгі параметрлерінің сандық әсері Ле-Шательепринципімен анықталады.

Мысалы, төменгі экзотермиялық реакцияға Ле Шателье принципінің қолдануын қарастырайық:

aA + bB ↔ dD (-∆H) (1)

мұнда a, b, d – стехиометриялық коэффициенттер; ∆H-тұрақты қысымда реакцияның жылулық эфектісі.

Тепе тендік константасы тұрақсыз тепе тендікті сандық өлшеуіне негізделген. (1) реакция үшін тура реакцияның жылдамдығы: u₁ = k₁ [A]^a[B]^b (2), ал кері реакцияның жылдамдығы u₂=k₂[D]^d (3), мұнда k₁, k₂ – тура және кері реакцияларының жылдамдық константалары; [A], [B], [D] – берілген уақыт мезгіліндегі әрекеттесуші компоненттердің молярлы концентрациялары (немесе парциалды қысымдар). Тепе теңдік тұрақтысы - тұрақты температурада және тепе теңдік жағдайда реакция өнімдерінің әсер етуші салмақтарының көбейтіндісінің бастапқы заттардың әсер етуші салмақтарының көбейтіндісіне қатынасы тұрақты шама, яғни u₁=u₂ болғанда k₁[A]^a[B]^b =k₂[D]^d (4), осыдан K=k₁/k₂=[D]^d/[A]^a[B]^b (5), мұнда [A], [B], [D] – тепе теңдік жағдайында әрекеттесуші компоненттердің концентрациялары немесе парциалды қысымдар. Газдар үшін К әрекеттесуші заттардың парциалды қысымдар р паскальдармен, компоненттердің концентрациялары С (моль/л) және олардың мольдік үлесі N арқылы көрсетуге болады. Сәйкесінше К_р, К_с, К_N шамаларын есептейді.

Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:

1. ХП-дегі тепе теңдік. Ле Шателье негізі.

2.Химиялық процестердің тепе теңдік тұрақтысы

Ұсынылған әдебиеттер:

1. Общая химическая технология: в 2-х ч.,/под ред. И.П. Мухленова. М:1984.

2. Кутепов А.М. и др. Общая химическая технология. М:1990.

3. Основы химической технологии/под ред. И.П. Мухленова М:1991.

4. Вольфкович С.И. Общая химическая технология. М: 1959

5. Соколов Р.С. Химическая технология: в 2-х т. М: 2000.