Stupeň konverze a rovnovážná konstanta Kp

Nechemikar12.12.2012 01:53 Nahlásit
V nádobě o objemu 1 litr bylo zahřáto 0,17 g amoniaku. Rozložil se čaśtečně na prvky. Celkový tlak při 227 stupních Celsia se ustálil na 50 kPa. Urči 1. supeň konverze 2. Kp 3. Rovnovážné tlaky všech komponent

Odpovědi

Přidat odpověď ▾

Diskuze

Mezek12.12.2012 09:14 (Upr. 12.12.2012 09:30) Nahlásit
Reakci popisuje rovnice 2NH3 = N2 + 3H2; všimneme si změny látkového množství - ze dvou molů vzniknou 4 moly. Jako příklad uvažujme, že máme 3 moly amoniaku, z nichž se 1 mol rozloží. Vznikne 0,5 molu dusíku a 1,5 molu vodíku. Původní látkové množství byly 3 moly, v rovnováze máme 2 moly NH3 + 0,5molu N2 + 1,5molu H2, celkem 4 moly. Přírůstek látkového množství byl rovný látkovému množství rozloženého amoniaku. Jen ještě připomenu, že látkové množství vyjadřuje počet částic v technicky přijatelných jednotkách, částice ovšem nemusí být nutně stejné, podobně jako soubor o velikosti 10MB může být dopis, tabulka Excelu nebo fotka.

Po tomhle úvodu k našemu výpočtu: Výchozí látkové množství amoniaku nylo n = m/M = 0,17/17 = 0,01 molu. Látkové množství směsi po ustavení rovnováhy vypočteme pomocí stavové rovnice:
n = p*V/(R*T) = 5*10^4Pa*0,001m3/(8,3145*500,15K) = 0,012024 molu.
Δn = 0,012024-0,01 = 0,002024molu je látkové množství rozloženého amoniaku.
Rovnovážné složení směsi je tedy:
n(NH3) = 0,01-0,002024 = 7,976*10^-3 molu. n(N2) = 0,002024/2 = 0,001012molu
n(H2) = 3/2*0,002024 = 3,036*10^-3 molu.
1: Stupeň konverze α = (A0 - A)/A0 = 0,002024/0,01 = 0,2024
3: Parciální tlaky:
p(NH3) = p*n(NH3)/n(směsi) = 50kPa*7,976*10^-3/0,012024 = 33,176kPa;
p(N2) = 50kPa*0,001012/0,012024 = 4,208kPa
n(H2) = 50kPa*3,036*10^-3/0,012024 = 12,625kPa
Pro výpočet Kp vyjádříme parciální tlaky jako relativní ke vztahu ke standardnímu tlaku 101,325kPa. Kp se tak stane rozměrově nezávislou:
p*(NH3) = 33176Pa/101325Pa = 0,3274; p*(N2) = 0,0415; p(H2) = 0,1246
Kp* = p*(N2)*(p*(H2))^3/p*(NH3)^2 = 7,489*10^-4

OK?
Mezek12.12.2012 09:48 Nahlásit
Ještě se prosím tě podívej na ten předchozí příklad, zmastil jsem jej.
Přidat komentář do diskuze ▾