Получение изопропанола

Вывод:

Таким образом в ходе проведенных термодинамических расчетов установили, что данная химическая реакция в данном интервале температур (от 353 до 553 К) имеет H<0, следовательно реакция является экзоотермической.

В ходе химической реакции происходит уменьшение энтропии (S<0), следовательно тепловое (хаотичное) движение молекул уменьшается

Изменение изобарно-изотермического потенциала от 353 К до 553 К положительное, следовательно при заданном интервале реакция протекает самопроизвольно. С ростом температуры G увеличиваетсяся, значит реакцию следует проводить при пониженных температурах.

5

. Расчет

константы равновесия и равновесного состава реагирующих веществ

Все обратимые химические реакции во времени стремятся к равновесию, при котором скорости прямого и обратного процессов уравновешиваются, в результате чего соотношение компонентов в реакционной массе остается неизменным, пока в системе не изменяются параметры технологического режима (температура, давление, концентрации компонентов). При изменении параметров технологического режима равновесие в системе нарушается и самопроизвольно переходит в новое состояние, которое характеризуется новым соотношением компонентов реакционной массы.

Зная значения константы равновесия, можно легко рассчитать состав реакционной массы обратимых химических реакции и определить максимально возможный (теоретический) выход целевого продукта или равновесную степень превращения.

Равновесный состав реакционной смеси простых обратимых реакции находят путем решения уравнении закона действующих масс.

Для основной реакции и заданных давлении и температуры определить константу равновесия Kp. Рассчитать равновесный состав реакционной массы. При расчете использовать данные материального баланса.

A B C

Дано: : CH2=CH-CH3+H2O =CH3-CH(OH)-CH3

Pобщ=1,7 Мпа

T=185o C = 458К

1. Рассчитываем значение константы равновесия для данной реакции при данной температуре:

∆H463=-36130-29,34 (463-298)+78,41∙10-3 (4632-2982) /2-50,84∙10-6∙

(4633-2983) /3-0,33∙105(1/298-1/463)=-37321,3 Дж/моль

∆S463=-130.86-29.34 ln(463/298)+78.41∙10-3(463-298)-50.84∙10-6 ∙

∙(4632-2982)/2-0.33∙105 (1/2982-1/4632) /2=-134.151 Дж/моль∙к

ΔG463=-37321,3+463∙134.151=24790,613 Дж/моль

Kp473=exp(-24790,613/8,314ּ463)=0.0016

2. Запишем выражение для константы равновесия для заданной реакции:

Kp = PC

PB PA

Kp= KNּPобщ∆ν

Kp = NC ּP-1

NB NA

3. Составим баланс молей состояния равновесия:

Таблица Баланс молей

∑ni=17.92-X+0.53-X+X=18.45-X

NA= 17.92-X

18.45-X

NB= 0.53- X

18.45-X

NC= X

18.45-X

4.Подставим значения мольных долей в уравнение для константы равновесия:

―――――――――――=0.0016

*P

2721X2-50202.45X+25840=0

1.36X2-25.1X+12.92=0

Решая квадратное уравнение получаем два корня :

X1=17.926

X2=0.5294

Выбираем корень X2=0.5294

nA=14,1-5,722ּ10-4=14,099428 моль

nB=5,722ּ10-4

nC=22,888ּ10-4

NA=

NB=