Термодинамічний аналіз рівноважної системи, що утворилася внаслідок перебігу заданих хімічних реакцій в заданому інтервалі температур і тисків між газоподібними речовинами, страница 3

3) із графіка ΔG°_Т = f(T) (рис.4)

tgα = - ΔS°_Т=                        ΔS°_Т =

4) із графіка lnK°_p = f(10³/Т) (рис.5)

tgα = - ΔH°_Т/R =                   ΔH°_Т  =

ü Для реакції №2

1) ΔH°_Т = f(T) (рис.2)

tgα = ΔС_p =

2) із графіка ΔS°_Т = f(lnT) (рис.3)

tgα = ΔС_p/Т =                        ΔС_p =

3) із графіка ΔG°_Т = f(T) (рис.4)

tgα = - ΔS°_Т=                         ΔS°_Т =

4) із графіка lnK°_p = f(10³/Т) (рис.5)

tgα = - ΔH°_Т/R =                   ΔH°_Т  =

Результати обрахунків наведені в таблиці 4.

 Таблиця 4

Порівняння розрахункових та визначених графічно термодинамічних параметрів хімічних реакцій при Т = 800К

1.11  Аналізуючи отримані результати, можна зробити висновок, що із зростанням температури значення K°_p зростають для обох реакцій, причому швидкість зростання для другої реакції є більшою.

Для температурного інтервалу 700 – 900К обчислюємо значення K_p за рівнянням

K_p =  К_р⁰ (р₀)^∆ν

Для обох реакцій ∆ν = 1. Результати обчислень записую в таблицю 5.

                                                                                                                 Таблиця 5

Константи рівноваги хімічних реакцій

Т, К	Т1 = 700	Т2 = 800	Т3 = 900
Кр1, Па (р-ія 1)
Кр2, Па (р-ія 2)

2.  Розрахунок складу рівноважної суміші газоподібних реагентів. Аналіз впливу температури і тиску на напрям зміщення хімічної рівноваги

2.1  Для заданої системи хімічних реакцій:

СН₃-СН₂-СН₃ (А) →  СН₄ (В) +  СН₂=СН₂ (С)

СН₃-СН₂-СН₂-СН₃ (D) →  СН₃-СН₃ (E) +  СН₂=СН₂ (C)

виразимо константи рівноваги К_Р через рівноважні значення.

A       →       B      +      CD      →      E      +      C

вихідн.

n_i          

 рівнов.

n_i

N_i     

P_i     

Σni =

Ni = n_і/∑ni             P_i = Ni∙P

K_р' =

K_р'' =

де Ni – мольна частка і-го копонента в реакційній суміші,

К'_р і К''_р – константи рівноваги   1-ї і 2-ї  реакції відповідно  ,

Р – рівноважний тиск в системі , виражений в Па.

Для розв’язання системи двох нелінійних рівнянь із двома невідомими було використано пакет програм MAPLEVRELEASE 5 для EOM. Знайдені значення xтаy підставлялися  в рівняння для розрахунку мольних часток за якими розраховувалися мольні частки компонентів рівноважної суміші.

Таблиця 6

Знайдені значення xта y

P, Па		Р1= 1,013∙105	Р2=5,065∙105	Р3=20,26∙105
Т, К	700
	800
	900

Результати розрахунків наведені в таблиці 7 і 8, а також графічно зображені на малюнку 6 і 7.

Таблиця 7

Залежність складу рівноважної суміші

від температури при тиску Р₁= 1,013∙10⁵ Па

Речовина	Склад (Niмол. %) суміші при температурі Т, К
	Т1 = 700	Т2 = 800	Т3 = 900
Пропан (А)
Метан (В)
Етилен (С)
Бутан (D)
Етан (Е)
Етилен (С)

Таблиця 8

Залежність складу рівноважної суміші

від тиску при температурі Т=800 К

Речовина	Склад (Niмол. %) суміші при тиску Р, Па
	Р1= 1,013∙105	Р2=5,065∙105	Р3=20,26∙105
Пропан (А)
Метан (В)
Етилен (С)
Бутан (D)
Етан (Е)
Етилен (С)