Характеристика основных понятий химической кинетики, гомогенных и гетерогенных систем. Расчет кривых ликвидуса по исходным данным для системы "ВеF2–CaF2". Изучение фазового превращения и описание диаграммы состояния двухкомпонентной системы СаО–МоО3.
Рассматривает количественное описание хода химической реакции во времени при постоянной температуре в зависимости от концентрации реагирующих веществ. Знание кинетических характеристик химических процессов имеет большое практическое и теоретическое значение, так как позволяет рассчитывать реакторы и различную химическую аппаратуру, находить наиболее общие методы выяснения механизма реакции, изучать поведение участвующих в реакции атомов, радикалов и комплексов. В отношении кинетики химические реакции разделяют или по признаку молекулярности реакции или по признаку порядка реакции.Химическая реакция состоит в превращении одного или нескольких химических веществ, называемых исходными веществами, в одно или несколько других химических веществ, называемых продуктами реакции. Механизм большинства реакций точно не известен, так как промежуточные вещества обычно очень неустойчивы и доказать экспериментально их существование довольно сложно. Поэтому, как правило, у сложных реакций промежуточные вещества неизвестны, а известен только наиболее вероятный механизм, т. е. предполагаемый механизм протекания реакции по стадиям, на основе которого можно получить закономерность, адекватно отражающую основные черты реального процесса. Таким образом, элементарной стадией химической реакции называется сумма актов химического превращения при одновременном сближении (столкновении) нескольких (обычно двух) частиц; при этом энергия связей перераспределяется между атомами с образованием активированного комплекса с его последующим распадом и получением новых частиц. Кроме того, одна и та же реакция может в одних условиях, например, при повышенных температурах, протекать быстро, а в других, например, при охлаждении - медленно, при этом различие в скорости одной и той же реакции может быть очень большим.При рассмотрении вопроса о скорости реакции необходимо различать реакции, протекающие в гомогенной системе (гомогенные реакции), и реакции, протекающие в гетерогенной системе (гетерогенные реакции). Гомогенной называется система, состоящая из одной фазы, гетерогенной-система, состоящая из нескольких фаз.Такой анализ позволяет, например, установить, в какой области - диффузионной или кинетической - идет процесс, и при расчете пренебречь той стадией, которая оказывает малое влияние, если только скорости диффузии и химических реакций не соизмеримы. К таким процессам можно, например, отнести испарение без изменения состава, конденсацию, перегонку, растворение и экстрагирование, не сопровождающиеся химическими реакциями, кристаллизацию без гидратации и т.п. Химические гетерогенные процессы включают как одну из стадий химические реакции, которые идут в одной из фаз после перемещения туда реагентов или на поверхности раздела фаз.Равновесие гетерогенных процессов определяется константой равновесия химических реакций, законом распределения компонентов между фазами и правилом фаз. Равновесие между исходными реагентами и продуктами химической реакции, происходящей в одной из фаз, определяется константой равновесия. На основании правила фаз производят расчеты фазовых равновесий в различных гетерогенных системах и определяют количественный эффект изменения температуры, давления, концентрации реагентов. К таким процессам относятся растворение твердых веществ и кристаллизация из растворов, экстрагирование и выщелачивание, плавление твердых тел и кристаллизация из расплавов, полимеризация в среде жидких мономеров с образованием твердых полимеров, поликонденсация в жидкой фазе с образованием твердых высокомолекулярных продуктов. Химическое необратимое растворение сопровождается такого рода взаимодействиями растворенного вещества с растворителем или с химически активными веществами, присутствующими в растворе, при котором меняется природа растворенного вещества, и его кристаллизация в первоначальном виде невозможна.Реакторы для процессов в системе Ж-Т представляют собой типовую аппаратуру, в которой производят физические процессы и операции (физическое растворение, экстрагирование, кристаллизация) и химические процессы. Большинство химических процессов Ж - Т идет в диффузионной области, поэтому в реакторах используют разнообразные приемы развития межфазной поверхности и повышают относительную скорость перемещения обеих фаз. Реакторы с фильтрующим слоем обычно состоят из полого цилиндрического корпуса, внизу которого укреплена горизонтально или наклонно ситчатая или колпачковая тарелка. На тарелке расположен слой пористого твердого материала (гранулы адсорбента или куски спека), через который пропускают жидкость. Реакторы со взвешенным слоем зернистого твердого материала в жидкости, работающие непрерывно, все больше применяются для процессов адсорбции и ионообмена, заменяя малоинтенсивные, периодически работающие реакторы с фильтрующим слоем.В основе расчета кривых ликвидуса положено уравнение Шредера-Ле-Шателье. Если известны теплоты плавления , то уравнение Шредера-Ле-Шателье будет иметь вид.Используется при отсутствии значения т.е. энтальпии плавления
План
Содержание
Введение
1. Гетерогенные некаталитические химические процессы
1.1 Основные понятия химической кинетики
1.2 Гомогенные и гетерогенные системы
1.3. Гетерогенные процессы
1.3.1 Механизм гетерогенных процессов
1.3.2 Равновесие гетерогенных процессов
1.3.3 Гетерогенный процесс в системе жидкость - твердое
1.3.4 Реакторы для процессов в системе Ж-Т
2. Расчет кривых ликвидуса по исходным данным для системы «BEF2 - CAF2»
2.1 Расчет кривых ликвидуса по уравнению Шредера-Ле-Шателье
2.2 Расчет кривых ликвидуса по уравнению Эпстейна-Хоуленда.
2.3 Расчет кривых ликвидуса по методу С.А. Суворова
3. Изучение фазового превращения в системе «САО - МОО3»
3.1 Оценка термодинамической вероятности образования химического соединения САО - МОО3
3.2 Описание диаграммы состояния двухкомпонентной системы САО - МОО3
Заключение
Список использованных источников
Введение
Химическая кинетика - это учение о скоростях химических реакций, о факторах, определяющих эти скорости, а также о механизме химических реакций. Рассматривает количественное описание хода химической реакции во времени при постоянной температуре в зависимости от концентрации реагирующих веществ.
Знание кинетических характеристик химических процессов имеет большое практическое и теоретическое значение, так как позволяет рассчитывать реакторы и различную химическую аппаратуру, находить наиболее общие методы выяснения механизма реакции, изучать поведение участвующих в реакции атомов, радикалов и комплексов.
В отношении кинетики химические реакции разделяют или по признаку молекулярности реакции или по признаку порядка реакции.
Различают гомогенные гетерогенные реакции.
Гетерогенные химико-технологические процессы основаны на реакциях между реагентами , находящихся в различных фазах. Большинство промышленных химико-технологических процессов относится к гетерогенным. Огромное разнообразие гетерогенных процессов затрудняет их классификацию. В соответствии с принятой классификацией некаталитические гетерогенные процессы делят по фазовому состоянию реагентов на процессы в системах Г - Ж, Ж - Т, Г - Т и т.п.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
