Контрольная работа: Основні проблеми хімічної кінетики

Механізм 1 застосуємо, якщо в міру плину реакції зменшується обсяг зерен, а концентрація реагентів на поверхні контакту залишається постійною:

Інтегральна форма рівняння має вигляд:

(10)

де ά - ступінь перетворення;

к' - константа швидкості реакції;

τ - час.

Механізм 2 застосуємо, коли взаємодія в порошкоподібній суміші яка проходить в кінетичній області, супроводжується не тільки зменшенням поверхні контакту, але і зміною концентрації одного з реагентів і має перший порядок

(11)

Механізм 3 застосуємо, якщо процес лімітується сублімацією або випаром, тобто протікає в дифузійній області:

(12)

Механізм 4 застосуємо, коли один з реагентів дифундує через шар твердого продукту реакції:

(13)

Рішення:

За даними таблиці 1 будуємо кінетичні криві для заданих температур 300 і 350⁰ С відповідно (мал.1).

На підставі графічних залежностей ступеня перетворення вихідної речовини від часу τ (мал.1) визначаємо швидкість процесу:

(14)

де W - відносна швидкість реакції, 1/сек.

При температурі 300⁰ С :

При температурі 350⁰ С :

Рис.1. Графічна залежність від часу за механізмом 1

Для визначення енергії активації будуємо графічну залежність ln Wвід 1/Т (рис.2).

Т , ⁰ С Т , К 1/T

300 573 1,7∙10^-3

350 623 1,6∙10^-3

ln W ₃₀₀ = ln 0,16 = - 1,83ln W ₃₅₀ = ln 0,25 = - 1,38