- •Г.М.Бутов, с.В. Дьяконов,
- •Введение
- •2. Физико-химические основы процесса получения стирола
- •3. Теоретические основы составления материального баланса, основные показатели химико-технологического процесса
- •4. Теоретические основы составления теплового (энергетического) баланса химико-технологического процесса
- •5. Методика проведения экспериментов и обработка экспериментальных данных
- •5.1. Методика проведения эксперимента
- •5.2. Обработка экспериментальных данных
- •5.3. Определение тепловой нагрузки на реактор и коэффициента полезного действия процесса
- •6. Правила безопасной работы
- •7. Задания
- •8. Контрольные вопросы
- •Исследование кинетики гомогенных химических реакций
- •1. Цели и задачи работы
- •Способы и технология получения сложных эфиров
- •3. Физико-химические основы процесса
- •3.1. Механизм реакции этерификации
- •3.2. Кинетика реакции этерификации
- •3.3. Определение порядка реакции
- •3.4. Расчет термодинамических функций
- •3.5. Составление полного кинетического уравнения реакции
- •4. Экспериментальная часть
- •4.1. Описание лабораторной установки
- •4.2. Методика проведения эксперимента
- •Внимание! секундомер и воздуходувку не выключать
- •4.3. Обработка экспериментальных данных
- •Данные для расчёта общего порядка реакции
- •5. Правила безопасной работы
- •6. Контрольные вопросы
- •2. Теоретическая часть
- •2.1. Химическое равновесие
- •2.1.1. Зависимость константы равновесия от температуры
- •2.1.2. Экспериментальное определение равновесного состава реакционной массы и константы равновесия
- •3.Методика проведения эксперимента и обработка экспериментальных данных
- •3.1. Методика проведения эксперимента
- •3.2. Этерефикация уксусной кислоты этиловым или изопропиловым спиртом
- •3.2.1 Обработка результатов эксперимента
- •4. Задание
- •5. Правила безопасной работы
- •6. Контрольные вопросы
- •Исследование кинетики реакции металлов с кислотами
- •Цели и задачи работы
- •2. Теоретическая часть
- •3. Методика проведения эксперимента
- •Внимание: показание секундомера не обнуляют.
- •4. Обработка экспериментальных данных
- •4.1. Определение лимитирующей стадии процесса
- •5. Задание
- •6. Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Лабораторный практикум по общей химической технологии
- •400005, Г. Волгоград, пр. Им. В. И. Ленина, 28. Корп. 1
Внимание! секундомер и воздуходувку не выключать
Приливают новую порцию раствора 0,1 Н КОН (4 мл) и фиксируют время следующего обесцвечивания раствора.
Эксперимент продолжают до прекращения обесцвечивания раствора в стакане 8.
Результаты заносят в таблицу 4.3.
Таблица 4.3.
Зависимость концентрации хлорангидрида бензойной кислоты (СА)
от времени
№ |
VКОН, мл |
τ, с |
ХА |
СА, моль/л |
К |
Кср |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.3. Обработка экспериментальных данных
Расчет порядка реакции
1. Рассчитывают степень превращения хлорангидрида бензойной кислоты (А). Т.к. количество молей выделившегося хлороводорода равно количеству молей прореагировавшего хлорангидрида бензойной кислоты, то
ХА =;
VТ - текущий объем раствора 0,1 Н КОН, расходуемый на нейтрализацию хлороводорода, получаемый сложением с предыдущим объемом: 4, 8, 12 мл и т.д.
Vобщ – общий объем раствора 0,1 Н КОН, пошедший на эксперимент, мл.
2. Определяют текущую концентрацию СА, рассчитав степень превращения ХА,
СА = СА,0 (1–ХА)
и строят по полученным данным графическую зависимость CA = f(τ) (рис. 4.1)
3. Определяют k – константу скорости:
k = 1/ τ · (1/ СА – 1/ СА,0 ),
где СА и СА,0 – текущая и начальная концентрации;
τ – время в минутах.
Рис. 4.2. Зависимость концентрации реагента А от времени реакции
4. Рассчитывают порядок реакции графическим методом, как описано в подразделе 3.3. Для этого рассчитывают и вносят в табл. 4.4 следующие величины:
Таблица 4.4
Данные для расчёта общего порядка реакции
номер |
τ, с |
CA, моль/л |
ln(CA) |
ΔСА, моль/л |
Δτ,
|
υ, моль/л·с |
ln(υ) |
n |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1. На кинетической кривой (рис. 4.2) выбирают 4–5 точек и проводят касательные.
2. Рассчитывают скорости реакции по веществу А в соответствующий момент времени по тангенсам угла наклона касательных υr = dCA/d τ или приближенно
υr = ΔCA/Δ τ ;
3. Рассчитывают логарифмы ln CA и ln υr;
4. Строят график зависимости ln CA от ln υr и по тангенсу угла определяют порядок реакции.
Расчёт активационных параметров реакции
1. Провести три опыта при различных температурах (задаётся преподавателем) и рассчитать значения К в соответствии с п.п. 1-3.
2. Рассчитать значения логарифмов К и обратных температур 1/Т. Построить график зависимости lgK – 1/T и по тангенсу угла наклона определить энергию активации Еакт.
3. По найденному значению энергии активации рассчитывают энтальпию реакции (Δ HоТ) по уравнению (3.12), энтропию реакции (Δ SоТ) по уравнению (3.13) и изобарно-изотермический потенциал (Δ GоТ) по уравнению (3.14).
4. Записывают полученное кинетическое уравнение (см. уравнение 3.15).