Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Всякая обратимая реакция, лежащая в основе химико-технологического процесса, при сохраняющихся условиях ее осуществления стремится к равновесию, т.е. к такому состоянию, когда скорости образования и расходования веществ, участвующих в данной реакции, становятся одинаковыми. Равновесие характеризуется вполне определенными концентрациями участвующих в реакции веществ и, следовательно, показывает, какое количество целевого продукта можно получить в данном процессе из заданного количества сырья. Установившееся равновесие можно нарушить, изменив условия, при которых находится система (температуру, давление, концентрацию одного из веществ). Изменение условий повлечет за собой установление нового равновесия.
Направление смещения равновесия может быть оценено с помощью принципа Ле Шателье: если на систему, находящуюся при равновесии, будет оказано внешнее воздействие, выводящее ее из равновесия, то система самопроизвольно будет стремиться уменьшить оказываемое на нее внешнее воздействие.
Рассмотрим произвольную обратимую реакцию:
аА + вВ rR + Q (1)
где А, В и R - участвующие в реакции вещества;
а, в и r - стехиометрические коэффициенты;
Q - тепловой эффект реакции.
Принцип Ле Шателье утверждает, что равновесие реакции (1) можно сместить вправо одним из следующих способов: повышением температуры, если а < 0 или понижением температуры, если Q > О, увеличением концентрации А и В, или уменьшением концентрации R, увеличением давления, если объем образующегося вещества R меньше суммы объемов исходных веществ А и В, уменьшением давления, если объем образующегося вещества R больше суммы объемов исходных веществ А и В.
Всякое положение равновесия может быть количественно охарактеризовано величиной константы равновесия (Кр), которую определяют
из следующего соотношения:
(2)
где СА, CВ и СR - равновесные концентрации веществ, участвующих в реакции (1),
а, в и r - стехиометрические коэффициенты в уравнении (1).
Зная величину константы равновесия (Кр), можно предсказать, какое количество целевого продукта (R) можно было бы получить из заданного количества исходных веществ А и В по реакции при определенных условиях, т.е. рассчитать равновесный (Хр) или теоретический выход продукта
(3)
где Rp - теоретически возможное количество продукта, которое может быть получено из заданного количества исходных веществ при данных условиях;
RM - максимальное количество продукта, которое можно получить из заданного количества исходных веществ, если их полностью превратить в целевой продукт
Наряду с теоретическим выходом продукта пользуются понятием практического выхода (Хп), который определяется отношением фактически полученного количества вещества Rф к Rм, и всегда меньше теоретического для реальных технологических процессов.
Дата публикования: 2014-11-04; Прочитано: 904 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!