САПР / M1 / 110-111

Таким образом, величина «т показывает, какая доля превратив­шегося исходного вещества затрачена на основную реакцию - на образование целевого продукта.

При расчете селективности часто необходимо *'читывать сте- хиометрическую эквивалентность исходных веществ и продуктов- Например, проходит реакция, в которой В-целевое вещество, а остальные продукты-отбросы. * А -+ 2В+Н .1 А -»· ЗС-20 1 26 -* Е

В реакционной смеси: ñ_\_=0,2 ìîëü/ë: ñï=*,6 моль/л; сс= =0,6 моль/л; сп=0,4 *Юль/л; се=0,2 мо.та/л: сн=1,5 моль/л. Тре- буется рассчитать î. Установим стехиометрическ*-ю эквивалентности, веществ:

В*0.5-*; Н*А; С**зА; 0*0.5А; Е*2В*А "*** Тепер1, легко получить

* * * * °'***

В числителе-количество ,\. затраченное на образование В: вто­рое и третье слагаемые зна*юнателя - затраты .* на образование С и Е. Затраты .* на пол\·чение Н не учитываются, поскольку' об­разование Н не является самостоятел1,ной. г1об(*)чной реакцией* этот продукт обязательно образ\·стся при получении В: при этом .* отдельно не расхода-стен. По дгой *ке причина ц выражении .*я î *'читывается образование лишь одного из пртл*-ктов второй ста­дии (безразлично, которого-для примера в сравнение введена вещество С).

Расчет химического равновесия основывается на решении ен­оте** *'равнений, задаваемых константами равновесия, совместно с уравнениями стехнометрнческого баланса, аналогичными уравне­ниями (9.4)-(9.6). При этом в случае многосталийных реакций следует рассматривать только .1инейно независимые стадии, иначе система *'равнений окажется избыточной, что может привести, на- * пример, к вырождению матрицы коэффициентов.

Мы рассмотрим лишь простейший случай, когда константы ! равновесия достаточно точно выражаются через концентрации. ) Трудности, связанные с введением коэффициентов активности. ) обычно разбираются в курсе физической химии. Но и без этих. * трудностей расчет равновесия далеко не всегда тривиально прост. *

Пример 9.3. Расчет равновесия. ) Рассчитаем равновесные концентрации вещестз в реакции \

1 * * » 1

110 1

дс.111 *аДаНЫ КО11*Та1111Д 11а1811ЯН.Т11Я В1.СХ '*ТаДКЙ. а Также 11.5ЦееТНЧ. ЧТО В НГ*Т- цой сусса концентрация реагента состав.чя.та ело, а остальные вещества отсутет- довал 1 1 . Задача сводится к решению системы:

* åâ ' * (9.15)

.1 Ã.\+Ñö+ññ.+ñè=Ñ*ï

Из перв1,[х трех уракненщ) легко пол*-чнть: гв*Л*ас.*; !.(*=Ê2ñð,=-Ê!Ê2ñà·. сп= -=*?)са. Тогда четвертое уравнение получит вид:

ñ* ( 1 + Ê* + Ê** + Êç) *- с*,. Дальнейший расчет эле*аогарсн.

Если в прямой пли обратной реакции какой-*чпбо стадии *ча- *тв*-ет бо.тсе одной *ю*чек*лы, система оказывается не*тинейной, что сильно *'сложняет решение.

Особенно с-южно решение обратных задач равнове­сия-расчет констант равновесия по опытны*? данным. Ка;'* пра­вило, здес1, вознна*ают за-1ачи нелинейного оценивания. **ето-ты решения таких задач расс*ютреж,; в работе [49].

Ê Î [-1 Ð Î Ñ. Ü1 1 1 2 ·> *1 .* × 1 1

9.1. Изменятся лк *11авнення сте*ко*ютрнческого баланса ч ннаарнанты, если ве* ете*ном1-я11111.е1*н1.' к»*<11(>)я1111>.1<гы -1а11ю11 реакции тан1.1жто, на с.)дн1.) н ю л*е число ? 9.2. Д.1я реакции

* À-*.2Â -+ 2Ñ * Ñ -* 0-2Í 1 À - 20 -+ Å

заданы концентрации в няча,1ьн1>1й *ю*юнт: ñ,.-!=2 ìîëü./.ò; ñ* =3 ìî*òü/.-1: à;,;*

= ñî, * ñåý = ñíà = Î.

В момент <. ñ*=0,2 мо.1ь,/л: г1*=*0,5 *1о.1ь/.1, *.,=2.8 моль/л. Найдите св. ее, · до для момента {. 1 9.3. Условия - те я*е, что в задаче 9.2. Реакция:

* 1 À -ò Â ->- Ñ * ***;

1