Haberova-Boschova syntéza
Zdravím, už několik dní dumám nad fyzikální částí ChO A a nejde mi to vůbec do hlavy. Zkrátka byl bych vám moc vděčný, kdybyste mi pomohli. Jedná se o úlohy 3,4,5,6 na přiloženém obrázku. 3 jsem se snažil vyřešit vzorcem K=e^(-∆G/R*T), ale myslím si, že by to mohlo jít přes parciální tlaky.
Ve 4 absolutně nevidím souvislosti. Hledal jsem i v https://old.vscht.cz/fch/cz/pomucky/FCH4Mgr.view.pdf ,ale potřebuju od někoho "nakopnout".
Ve 4 absolutně nevidím souvislosti. Hledal jsem i v https://old.vscht.cz/fch/cz/pomucky/FCH4Mgr.view.pdf ,ale potřebuju od někoho "nakopnout".
Odpovědi
Diskuze
4. Pro technologa pověřeného provozem takovéhoto reaktoru má zásadní význam informace, s jakou výtěžností proces probíhá. Určete tedy stupeň přeměny vůči dusíku. Řešení může vést na polynom vyššího stupně, který nelze snadno vyřešit jen s tužkou a papírem. Doporučujeme vám proto využít vhodný software, například www.wolframalpha.com. Vzhledem ke zjednodušeným předpokladům této úlohy je skutečné množství NH3 vznikající v reálné Haberově-Boschově reakci menší, než kolik jste vypočetli v otázce 4. Dále stojí za povšimnutí, že teplota, za které je výroba provozována, není z termodynamického hlediska nejvhodnější.
5. Za předpokladu, že ∆𝐻𝑟0 je nezávislá na teplotě, vypočítejte rovnovážnou konstantu K pro teploty 300 °C a 500 °C. Při které z těchto teplot teoreticky získáme více produktu? (Pro řešení využijte van ´t Hoffovu rovnici.) Jedním z důvodů, proč se nepoužívá teplota umožňující ještě větší výtěžky, je nutnost použití katalyzátoru, který ale za termodynamicky výhodnějších teplot není schopen reakci významně urychlit.
6. Představte si situaci, že nějaká firma chce používat v provozu nový katalyzátor. Bylo zjištěno, že tento dokáže katalyzovat reakci nejvýše při reakční Gibbsově energii: ∆𝑟𝐺= −12,5 kJ⋅mol−1. Vypočítejte minimální teplotu, při které je ještě možné katalyzátor použít, požadujeme-li konverzi vůči dusíku alespoň 0,2. Počáteční tlak i složení vstupní směsi je stejná jako v jiných částech zadání, ∆𝐻𝑟o i ∆𝑆𝑟o uvažujte nezávislé na teplotě.