Моделирование кинетики гомогенных химических реакций

  • Вид работы:
    Практическое задание
  • Предмет:
    Химия
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    90,29 Кб
  • Опубликовано:
    2016-12-19
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Моделирование кинетики гомогенных химических реакций

Теоретическая часть

Цель работы

Ознакомиться с методами построения кинетических моделей гомогенных химических реакций.

Построить кинетическую модель заданной химической реакции.

Рассчитать изменение концентраций в ходе химической реакции.

Исследовать влияние температуры на выход продуктов и степень превращения.

Дать рекомендации по условиям проведения реакций с целью получения максимального выхода целевых продуктов.

кинетический химический реакция гомогенный

Кинетика гомогенных химических реакций

Скорость химической реакции есть изменение числа молей реагентов в результате химического взаимодействия в единицу времени в единице объема

,

Одним из основных законов химической кинетики, определяющим количественные закономерности скоростей элементарных реакций, является закон действующих масс.

,

Константа скорости химической реакции является функцией температуры, и зависимость её от температуры выражается законом Аррениуса:

,

Порядок выполнения работы

Составить в соответствии с заданной схемой реакций на основании закона действующих масс кинетическую модель.

Разработать алгоритм расчёта составленной кинетической модели с использованием численного метода Эйлера.

Разработать программу расчета кинетики с учетом температурной зависимости констант скорости гомогенной химической реакции.

Обсудить результаты. Сделать выводы по работе.

Составить отчет.

Практическая часть

Задание №11

к1 к2

А → В ↔ С

к3

Сa0=0,8 моль/л; Cb0=Cc0=0моль/л;

h1=20; K10=0.3; K20=0.25; K30=0.18; E1=10; E2=8; E3=9; T1=393; T2=453; R=8.31;lb2;mas=array[1..3] of real;tempk=10.0; h=1.0; Ca0=0.8; Cb0=0; Cc0=0; K10=0.3; K20=0.25; K30=0.18; E1=10; E2=8; E3=9; T1=393; T2=453; R=8.31; h1=20;C, f : mas; i:integer; T, k1, k2, k3, temp:real;:=T1;T<=T2 do begin:=k10*exp(-E1/(R*T));:=k20*exp(-E2/(R*T));:=k30*exp(-E3/(R*T));('T=', T:5:2, ' ',

'k1=', k1:5:5, ' ',

'k2=', k2:5:5, ' ',

'k3=', k3:5:5, ' ');:=0; C[1]:=Ca0; C[2]:=Cb0; C[3]:=Cc0;temp<=tempk do begin[1]:=-k1*C[1];[2]:=K1*C[1]-K2*C[2]+K3*c[3];[3]:=K2*C[2]-K3*C[3];i:=1 to 3 do C[i]:=C[i]+h*f[i];('C[1]=', C[1]:5:2, ' ',

'C[2]=', C[2]:5:2, ' ',

'C[3]=', C[3]:5:2, ' ',

'temp=', temp:5:2);:=temp+h; end;

T:=T+h1; end;.

Температура 393 К

k1=0,29908


k2=0,24939


k3=0,17950


Концентрация С1

Время

Концентрация С2

Время

Концентрация С3

Время

0,56

0

0,24

0

0

0

0,39

1

0,35

1

0,06

1

0,28

2

0,39

2

0,14

2

0,19

3

0,4

3

0,21

3

0,14

0,39

4

0,27

4

0,09

5

0,39

5

0,32

5

0,07

6

0,37

6

0,36

6

0,05

7

0,37

7

0,39

7

0,03

8

0,36

8

0,41

8

0,02

9

0,35

9

0,43

9

0,02

10

0,35

10

0,44

10



Температура 413 К

k1=0.29913


k2=0.24942


k3=0.17953


Концентрация С1

Время

Концентрация С2

Время

Концентрация С3

Время

0.56

0

0.24

0

0.00

0

0.39

1

0.35

1

0.06

1

0.28

2

0.39

2

0.14

2

0.19

0.40

3

0.21

3

0.14

4

0.39

4

0.27

4

0.09

5

0.39

5

0.32

5

0.07

6

0.37

6

0.36

6

0.05

7

0.37

7

0.39

7

0.03

8

0.36

8

0.41

8

0.02

9

0.35

9

0.43

9

0.02

10

0.35

10

0.44

10



Температура T=433.00

k1=0.29917


k2=0.24944


k3=0.17955


Концентрация С1

Время

Концентрация С2

Время

Концентрация С3

Время

0.56

0

0.24

0

0.00

0

0.39

1

0.35

1

0.06

1

0.28

0.39

2

0.14

2

0.19

3

0.40

3

0.21

3

0.14

4

0.39

4

0.27

4

0.09

5

0.39

5

0.32

5

0.07

6

0.37

6

0.36

6

0.05

7

0.37

7

0.39

7

0.03

8

0.36

8

0.44

8

0.02

9

0.35

9

0.43

9

0.02

10

0.35

10

0.41

10



Температура 453 К

k1=0.29920


k2=0.24947


k3=0.17957


Концентрация С1

Время

Концентрация С2

Время

Концентрация С3

Время

0.56

0

0.24

0

0.00

0

0.39

0.35

1

0.06

1

0.28

2

0.39

2

0.14

2

0.19

3

0.40

3

0.21

3

0.14

4

0.39

4

0.27

4

0.09

5

0.39

5

0.32

5

0.07

6

0.37

6

0.36

6

0.05

7

0.37

7

0.39

7

0.02

8

0.35

8

0.41

8

0.02

9

0.35

9

0.44

9

0.03

10

0.36

10

0.43

10



Вывод

В ходе лабораторной работы, составили кинетические модели гомогенной химической реакции; построили кинетическую модель химической гомогенной реакции; рассчитали концентрации реагирующего, промежуточных веществ и продукта реакции при различных температурах и времени протекания реакции. Построили зависимости изменения концентрации от времени, при увеличении времени протекания реакции концентрация исходного вещества уменьшается, промежуточных веществ увеличиваются, а концентрация продукта реакции - возрастает. Рекомендации по условиям проведения химической реакции с целью получения максимального выхода целевого продукта С: температура 393 К и время 10 с.



Похожие работы на - Моделирование кинетики гомогенных химических реакций

 

Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу
Без плагиата!