Кинетика химических реакций
График в координатах "LnГ - lnC" представленный на рис.5 отличается от прямой, т.е. наш случай не описывается изотермой адсорбции Фрейндлиха-Зельдовича. Изотерма адсорбции Лангмюра имеет вид
Г = Z * вс / (l + вс), (19)
где Z - число мест на адсорбенте; в - постоянная, зависящая от температуры.
При полном заполнении поверхности адсорбента молекулами
адсорбата Z
= Г0 предельной адсорбции. После подстановки в уравнение (19) и последующих преобразований его можно представить в линейной, удобной для графического представления, форме:
С / Г = (1/вГ0) + (С / Г0). (20)
Если наш случай описывается изотермой Лангмюра, то в координатах С / Г = f (c) график должен представлять прямую. По данным табл.2.6 строим график (Рис.6).
Вид графика подтверждает наше предположение. Из графика определим постоянные:
Г0 = ctga = 5,8 * 10-3, моль / г; 1/Г0В = 45, B = 1/ (45 * 5,8 * 10-3) = 3,83
Таким образом, изотерма адсорбции Лангмюра для рассматриваемого случая при 200С имеет вид:
Г = 5,8 * 10-3 * 3,83С / (1 + 3,83С) (21)
Перейдем к определению равновесной концентрации C5 при исходной концентрации раствора C05 = 0,56 моль / л.,
В соответствии с уравнениями (18) и (21) можно записать:
Г5 = (C05 - C5) / 20 = (0,56 - C5) / 20
Приравняв правые части, решим полученное уравнение относительно C5:
(0,56 - С5) / 20 = 5,8 * 10-3 * 3,83С / (1 + 3,83С)
(0,56 - С5) (1 + 3,83С) = 5,8 * 10-3 * 3,83С * 20
3,83С52 - 0,71С5 - 0,56 = 0
Равновесная концентрация C5 = 0,484 моль / л.
3. Исходные данные
Вариант и номер задания расчетно-графической работы.
Работа №1
Таблица 3.1
Вариант |
1 | ||
Номер задания |
9 | ||
Кислота |
Дихлороуксусная (CCl2COOH) | ||
Исходные данные |
C'm, моль / кг |
-E0,B |
Cm, моль / кг |
0,331 |
0,066 |
1,3 |
Работа №2
Таблица 3.2
Вариант |
1 | ||
Номер задания |
9 | ||
Время (τ), c |
0 |
0 | |
1 |
70 | ||
2 |
136 | ||
3 |
285 | ||
Изменение концентрации (С) во времени при температуре |
T1 |
C0 |
1,00 |
C1 |
0,50 | ||
C2 |
0,30 | ||
C3 |
0,15 | ||
T2 |
C0 |
1,00 | |
C1 |
0,42 | ||
T3 |
C0 |
1,00 | |
C1 |
0,35 | ||
T4 |
C0 |
1,00 | |
C1 |
0,24 | ||
T1 |
403 | ||
T2 |
406 | ||
T3 |
410 | ||
T4 |
417 | ||
T5 |
395 | ||
% прореагировавшего вещества |
60 |
Работа №3
Таблица 3.3
Вариант |
1 | |
Номер задания |
9 | |
Исходная концентрация C0i, моль / л |
C0,1 |
0,08 |
C0,2 |
0,13 | |
C0,3 |
0,27 | |
C0,4 |
0,52 | |
Концентрация после адсорбции Ci, моль / л |
C1 |
0,058 |
C2 |
0,098 | |
C3 |
0,218 | |
C4 |
0,447 | |
C0,5, моль / л |
0,56 |