Zbira rešeih alog KEMIJSKO REKCIJSKO INŽENIRSTVO. del lbi Piar Ljubljaa
. Piar Naloga # Za reaijo aeile () + arolei (),3 buadie (C) ravoeža osaa K p pri T86 o C i P o. bar zaša K p 4.5 bar -. Na začeu reaije sa v sisemu prisoi evimolari možii reaaov. Določi ravoežo sesavo mešaie! Rešiev: + C - - i K p pc p p y y P C o. P y o. P o. ( ) ( ) P o. 4.5 bar.676.676 y y.45.676.676 yc y y.5.676
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # uadie pridobivamo s aaliso dehidrogeaijo -buea v plisi fazi. Da se izogemo srasim reaijam, v apajai o dovajamo visooemperauro paro. Pri eloem lau P o. bar apajai o vsebuje mol vode pare a mol -buea. Ravoeža osaa v odvisosi od emperaure je podaa z asledjo zvezo: K P ( 3997 / T) ep 4.347 [K P ]bar Določie emperauro, pri aeri se 3 % -buea prevori v buadie. Rešiev: para 4H8 C4H6 H C + - i 3 + K Po. P ( )( 3 + ).3 bar.7 3.3 K P 4.347 3997 / T.93 bar 3997 T 4.347 K P 3997 765.4 K 4.347.93
. Piar Naloga # 3 Določie zvezo med molsim deležem posameze ompoee i reaijso oordiao v sisemu, jer poea reaija sieze morega plia CO + H + O CO H Ob imamo v sisemu mol CO, 3 mol H O, mol CO i mol H. Rešiev: d ξ dh d d O CO H d CO CO ξ d CO dξ HO 3 CO H ξ d H dξ O ξ d CO dξ ξ d H dξ CO ξ y CO ξ 7 3 ξ 3 ξ HO HO 7 y CO + ξ yco + ξ 7 H + ξ y H O 3 ξ 7 i 7 3
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 4 V raeem moorju zgoreva sehiomeriča oličia goriva, j. eočega H i O. Produ zgorevaja je 8 g/s izsopih pliov; predposavimo, da je zgorevaje popoo. Dimezije moorja (reaorja) ilidriče oblie so asledje: prese φ6 m, višia H75 m. Poiščie hiros reaije, izražeo a mol porabljeega vodia (oziroma mol porabljeega isia) a volume reaorja i časovo eoo. Rešiev: Vodi i isi zgorevaa po eačbi: 8 g mol H + ½ O H O H O 6 mol / s 8 g s 3 g/mol + 6 g/mol 8g/mol : 6 : 6 6 6 : 3 6 d d d d H O 6 mol / s 3 mol / s Volume reaorja izračuamo a asledji ači: V reaorja π r H π (.3 m).75 m. m 3 Hiros zgorevaja vodia: dh 3 ( r ) 6 mol/s 8.3 mol/(m s) H V d Hiros zgorevaja isia:. m 3 d O 3 ( r ) 3 mol/ s 4. mol/(m s) O V d. m 3 4
. Piar Naloga # 5 75 g eža člove poroši za J hrae a da. Predposavimo, da hrao izrazimo evivaleo z gluozo i uporabimo asledjo eačbo: C 6 H O 6 + 6O 6 CO + 6 H O ΔH r 86 J/mol Poiščie hiros človešega meabolizma v molih isia a ubiči meer osebe a seudo. Rešiev: Volume človea izračuamo a asledji ači (predposavimo, da zaša gosoa človešega elesa g/m 3 ): m 75 g m V človea.75 m ρ g Reaija zgorevaja gluoze: C 6 H O 6 + 6 O 6 CO + 6 H O 3 do J 6 mol 4.96 mol / s d da 86 J 4 h 6 mi 6 s Hiros človešega meabolizma: 3 ( r ) O V človea d d O.75 m 3.96 4 mol 3.95 s 3 mol O /(m 3 s) 4 3 mol O /(m 3 osebe s) 5
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 6 Določie aivaijso eergijo i iz asledjih podaov: T, C, mi -, mi - T, K /T, -3 /K 3.63.89 73 3.7 3.89.358 93 3.4 4 4.3.49 33 3. 6 4.357.47 333 3. Rešiev: Kosao reaijse hirosi izračuamo po asledji eačbi: e E RT Eačbo prevorimo v liearo oblio: E R T.5.45 esperimeai podai regresijsa premia, mi -.4.35.3.5 3. 3. 3.4 3.6 3.8 /T, 3 K - Iz diagrama odčiamo alo premie i izračuamo vredos aivaijse eergije: E a R Δ Δ T 8.344 J (.47.5) K mol K (.3.38) E a 37 J / mol 6
. Piar Izraču : e E RT e E RT e 3.63mi 37 8.344 73.3mi 7
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 7 Pri reaiji med eaolom i oeo islio, i poea v prisoosi iose izmejevae mase o aalizaorja, so bili pridobljei asledji podai: T, o C, L/(mol h) /T, /K, L/(mol h) 3.5.33 -.693 4..3.953 5..3.7885 6 4..3.3863 7 6..9.798 Določie vredosi aivaijse eergije reaije (E a ) i predespoeega faorja ( ). Rešiev: Ea RT e Ea RT Vredosi i E a določimo s pomočjo rrheiusovega diagrama:. esperimeai podai regresijsa premia.5, L/(mol h)..5. -.5 -..9.3.3.3.33 /T, /K Sledi:.94 L/(mol h) -E a /R -6535.47 K Odod:.38 9 L/(mol h) E a 54338 J/mol 8
. Piar Naloga # 8 Pri šudiju ieie razpada aealdehida so bili izmerjei asledji podai: T, K, L/(mol s) /T, /K, L/(mol s) 7..43-4.599 73.35.37-3.354 76.5.3 -.538 79.343.7 -.7 8.789.3 -.37 84.7.9.7747 9...9957 45.. 4.9767 Določie vredosi aivaijse eergije reaije (E a ) i predespoeega faorja ( ). Rešiev: Ea RT e Ea RT Vredosi i E a določimo s pomočjo rrheiusovega diagrama: 6 4 esperimeai podai regresijsa premia, L/(mol s) - -4-6....3.4.5 /T, /K Sledi: 7.7 L/(mol s) -E a /R -65.75 K Odod:.79 L/(mol h) E a 8837 J/mol 9
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 9 Pri preučevaju ee reaije so bili dobljei asledji podai: T 5 o C,.74 L /(mol mi) T 37 o C,.7 L /(mol mi) Izračuaje: (a) vredos aivaijse eergije; (b) emperauro, pri aeri je. Rešiev: T 5 o C 98.5 K T 37o C 3.5 K Ea RT e Ea RT E RT a Ea R T T E R.74 8.344 J /(mol K).7 T T 3.5 K 98.5 K a Ea + RT 5389 J mol 5389 J / mol.74 + 8.344 J/(mol K) 98.5 K. Ea RT Ea RT Ea 5389 J / mol T 333.84 K 6.69 R ( ) 8.344 J/(mol K) (. - (.74) ) o C
. Piar Naloga # Kemijso reaijo, aere aivaijsa eergija zaša al/mol, izvajamo pri emperauri T4 o C. Za olio moramo dvigii emperauro, da se osaa reaijse hirosi podvoji? Rešiev: T 4 C 673 K R8.344 J/(mol K).987 al/(mol K) e E RT E RT / E RT + + E R T T E R T 673. Sledi: R E + 673 T T.987 al mol mol K al + 673 K T 74.8 K 468.6 C
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # Pri T63 o C paseriziramo mleo 3 miu. Če ga segrejemo a T74 o C, raja proes samo 5 seud. Izračuaje aivaijso eergijo proesa. Rešiev: o T 63 C 336.5 K o T 74 C 347.5 K r E a RT e Ea RT E a RT e Ea RT Ea R T T Sledi: E a R T T 8.344 J 347.5 K 5 s 8 s mol K 336.5 K 476 J mol 4 J mol
. Piar Naloga # ivaijsa eergija pirolize eaa zaša 3 J/mol. Koliora arase hiros proesa, če emperauro dvigemo s 5 a 65 o C? Rešiev: o T 5 C 773.5K o T 65 C 93.5K r E a RT e E a RT e Ea R T T r r e e 3 J/mol 8.344 J/(mol K) 93.5 K 773.5 K 965 3
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 3 ivaijsa eergija reaije zaša 4 J/mol. Koliora se poveča osaa reaijse hirosi, če spremeimo emperauro: (a) od 3 a 3 K; (b) od a K? Rešiev: E a RT e a) E a RT e Ea R T T e e 4 J/mol 8.344 J/(mol K) 3 K 3 K 76.5 Ea T T 4 J/mol K R 8.344 J/(mol K) K b) e e. 3 4
. Piar Naloga # 4 Kaše so eoe osae reaijse hirosi, če je oeraija reaaa v hirosi eačbi: r.5 podaa v mol/m 3? Hiros emijse reaije je izražea v mol/(m 3 mi). Rešiev: r.5 3 mol [ ] ( m ) m 3 mi mol 6 mol m 3 m mi mol 3 m mi mol Kosaa reaijse hirosi je izražea v m 3 /(mol mi). 5
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 5 Za reaijo: ½ + R + ½ S zapišie hiroso eačbo a podlagi sehiomeriče eačbe. Kaša bo oblia hirose eačbe, če sehiomeričo eačbo pomožimo z dve? Rešiev: Sehiomeriča eačba: ½ + R + ½ S ( r ) /.5 Sehiomeriča eačba, pomožea z dve: + R + S ( r ) 3 6
. Piar Naloga # 6 Določie red reaije + R! Rešiev: Če predposavimo, da gre za elemearo reaijo, laho zapišemo asledje hirose eačbe: ( r ) ( r ) ( r R ) 3 rez esperimeaih podaov e moremo slepai ičesar drugega. Za elemearo reaijo velja, da je hiros. 7
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 7 Ko oeraijo reaaa podvojimo, je hiros reaije rira večja. Določie red zadeve reaije! Rešiev: ( r ) ( r ) ( ) 3 3 3 ( ) 3.585 ( ) + Sledi: 585 ( r ). 8
. Piar Naloga # 8 Za irreverzibio reaijo: R, Vos. določie iegrao oblio hirose eačbe. Rešiev: d d d oziroma d Pri popoi prevorbi reaaa velja:, Veljavos iegrae oblie hirose eačbe: < 9
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 9 Pri vodeju ee reaije smo izmerili asledje podae:, h, mol/l. 9.4 3 8.6 4 7.8 5 7. 6 6. Določie red reaije i osao reaijse hirosi! Rešiev: Red reaije i osao reaijse hirosi določimo s posušajem. : d d d d oziroma esperimeai podai regresijsa premia, mol/l 9 8 7 6 3 4 5 6 Čas,mi Oblia je lieara, zao je reaija ulega reda. Kosaa reaijse hirosi zaša.8 mol/(l h).
. Piar Naloga # Za irreverzibio reaijo: R, Vos. določie iegrao oblio hirose eačbe. Rešiev: d d d d ( )
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # V šaržem reaorju s osaim volumom izvajamo reaijo asledja hirosa eačba: R, za aero velja ( r ) 3 [( ) ] r mol L h Začea oeraija reaaa zaša v času.5 h. mol/l. Izračuaje oeraijo reaaa Rešiev: mol 3 L h ( ) mol 3.5 h L h (mol/l) 6 mol/l 4 (mol/l)
. Piar Naloga # Reaija R, i je polovičega reda glede a reaa, poea v apljeviasi fazi. V času mi zaša jegova prevorba 75 %. Koliša bo overzija reaaa v času 5 mi? Rešiev: ( ) ( ) 4 mi mi mi 5mi mi (.75) 6 6 5.9375 94 % 6 3
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 3 Za irreverzibio reaijo: R, Vos. določie iegrao oblio hirose eačbe. Rešiev: d d d oziroma d 4
. Piar Naloga # 4 Hiros hidrolize rsega sladorja je proporioaa oeraiji sladorja. Izmerjei podai so podai v spodji abeli. Določie čas, pri aerem je overzija sladorja 8 %-a., mi slad, mol/l slad / slad ( slad / slad ). 3 9...5 6 8..3. 9 7.3.37.34 3 6.3.59.46 8 5.4.85.66 Rešiev: slad slad. mol/l Hiros hidrolize sladorja izrazimo (reaija prvega reda): (- r slad ) slad Eačbo prevorimo v iegrao oblio: slad slad slad d slad slad slad Koverzijo izrazimo: slad slad slad slad slad slad ( slad Koča oblia eačbe: ( slad ) Nalo premie (glej diagram) je: ) Δ Δ slad slad.555.3 mi ( 6 58).35 mi 3.45 3 mi 5
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del.7.6.5 ( slad / slad ).4.3.. esperimeai podai regresijsa premia. 4 8 6 Čas,mi S pridobljeo osao reaijse hirosi laho izračuamo čas, pri aerem je overzija sladorja 8%-a: ( slad ). 466.5mi 7 h 46mi3s 3 3.45 mi 8 %-a overzija sladorja je dosežea v 7 urah, 46 miuah i 3 seudah. 6
. Piar Naloga # 5 V šaržem reaorju izvajamo elemearo reaijo R. V času 6 mi prevorimo 5 % reaaa. V ašem času bomo dosegli 75 %-o overzijo? Rešiev: Reaija je elemeara, orej je prvega reda glede a reaa : d. d Sledi:.5.75 4 4 4 4 4 h h 7
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 6 V šaržem reaorju vodimo razgradjo apljeviasega reaaa. Reaija je prvega reda. V 5 mi dosežemo 5 %-o overzijo reaaa. a) Za olio časa moramo podaljšai reaijo, da dosežemo 75 %-o overzijo reaaa? b) Za olio časa moramo podaljšai reaijo, da dosežemo 75 %-o overzijo reaaa, če je reaija drugega reda? Rešiev: a) 5mi.5 5 mi.386 mi Δ.386 mi.5.75 5mi b) ( ) 5mi. mi.5.75 5mi. mi.75 Δ (5 5) mi mi 8
. Piar Naloga # 7 Pri razpadu radoa so bili izmerjei asledji podai:, h V, m 3. 7.6.44 4.33 65.5.9 5.6 36.7 Določie red reaije i osao reaijse hirosi. Rešiev: Predposavimo, da je. Odod: d dv V d d V V V V Vredos osae reaijse hirosi določimo iz diagrama V vs. :.5 V, m 3.8.7 esperimeai podai regresijsa premia 5 5 5 3 35 Čas, h Lieara zveza v diagramu porjuje predposavo, da je reaija prvega reda. Sledi: V.49 +.8.8 h - 9
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 8 Mravljiča islia razpada v oerirai H SO 4 v ogljiov moosid i vodo. Pri vodeju reaije pri T5 o C so bili izmerjei asledji podai:, s V CO, m 3 3, s - 5 6.3 6.59 5.6 6.56 75 6.3 6.65. 6.67 5 6. 6.6 3.4 6.59 5 33.5 6.59 4.5 Določie red reaije i vredos osae reaijse hirosi! Rešiev: HCOOH CO + HO Predposavimo, da je reaija prvega reda. dv d ( V V) V V V V V V Izračuae vredosi osae reaijse hirosi so za različe čase podae v gorji abeli. Vredosi so približo eae, zao je predposava, da je red reaije, pravia. 3
. Piar Naloga # 9 Za irreverzibio reaijo: R, Vos. določie iegrao oblio hirose eačbe. Rešiev: d d d d 3
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 3 Pri preučevaju ee reaije v šaržem reaorju (Vos.) so bili izmerjei asledji podai:, h, mol/l /, L/mol.5 4.3.7 4..9 6 9.9. 8 7.69.3 6.67.5 5 5. 4.5 S pomočjo iegrae aalize ieičih podaov določie red reaije i vredos osae reaijse hirosi! Rešiev: Predposavimo, da gre za reaijo drugega reda: P. Odod sledi: d d d d.5. /, L/mol.5..5 izmerjeo regresijsa premia. 5 5 Čas, h 3
. Piar Na podlagi podaov, zapisaih v gorji abeli, sosruiramo diagram, v aerem a ordiao os aašamo vredosi /, a abiso os pa čas,. Lieara zveza (R ) v diagramu porjuje predposavo, da je preučevaa reaija drugega reda. (.5.5) L L. ( ) mol h mol h Sledi: mol L h ( r ). 33
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 3 V šaržem reaorju s osaim volumom izvajamo irreverzibio reaijo drugega reda + produi. V primeru, o je. mol/l, izmerimo 5 %-o prevorbo reaaov po času 5 mi. Izračuaje vredos osae reaijse hirosi i razpolovi čas /. Rešiev: d d d d 5 mi.5 mol/l. mol / L L.333 mol mi.333 L /(mol mi). mol / L 5 mi 34
. Piar Naloga # 3 V šaržem reaorju (Vos.) vodimo reaijo drugega reda. Začea oeraija reaaa zaša mol / L. V času 6 mi dosežemo 5 %-o overzijo. Kolio bosa zašali oeraija i overzija reaaa v času 6 mi, če je jegova začea oeraija mol / L? Rešiev: h.5 mol / L mol/l L mol h + + mol / L L + h mol h ( -.99).99 mol/l mol/l.99 9.9 % mol/l 35
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 33 Kodezaija formaldehida (F) z arijevim p-feolsulfoaom je bila šudiraa pri T o C i ph8.35. Začei oeraiji obeh reaaov, i reagiraa v molsem razmerju :, sa eai. Izmerjei so bili asledji podai:, mi F, mol/l 3, mi - 3, L/(mol mi).3.5 4.69 3.66. 3.97 3.5 3.7 3.77 3.4 4. 4.4 3.44 6.4 3.85 3.3 Preverie, ali laho izmerjee ieiče podae popišemo s hirosima eačbama za prvi oziroma drugi red reaije. Rešiev: : F F F F : F F F F Izračuae vredosi osa () i () so zapisae v gorji abeli. Nii s hiroso eačbo za prvi red ii s hiroso eačbo za drugi red reaije e moremo zadovoljivo popisai izmerjeih ieičih podaov. 36
. Piar Naloga # 34 Pri reaiji med rimeilamiom () i -propil bromidom so bili izmerjei asledji podai:, mi, /, L/(mol mi) 3. 34.57.5 59.367.99.55.3 Pogoji ob času :. mol/l,. mol/l Določie usrezo oblio hirose eačbe. Rešiev: Predposavimo, da je reaija drugega reda: d d d d [ ( )] d ( 3) ( ) ( ) 3.. Izračuae vredosi osae reaijse hirosi so za različe čase podae v gorji abeli. Povpreča vredos osae reaijse hirosi zaša:. L mol mi 37
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 35 Reaija R poea v plisi fazi. Volume reaorja je osae. Reaor ajprej vauumiramo i ga pri T5 C apoimo s čisim reaaom, ao da zaša la Pa. Pri ej emperauri je hiros reaije zaemarljiva. Reaijo sprožimo ao, da reaor hipoma segrejemo a T C. Pri ej emperauri so bili izmerjei asledji podai:, mi P, Pa 5.75. 5.333.499 3 99.5.4.77 4 95..484.957 5 9.7.544.9 6 88..6.5 7 86..633.73 8 84.3.66.96 9 8.5.69.3 8..74.5 5 76.4.787 3.7 73.7.83 4.88 Zapišie izraz za hiros reaije (-r )! Rešiev: Tla plise faze pri emperauri T C: T 373 P P Pa 6 Pa pri T 98 ( ) Predposavimo, da je : Začea oeraija reaaa: p V RT 38
. Piar p 6 Pa mol K.46 V RT 8.34 373 L Pa K P p + p p ( ) + p R R + p mol L P p Koverzijo izrazimo: P p 5 4 /(- ) 3 esperimeai podai regresijsa premia 5 5 Čas, mi Izračuamo osao reaijse hirosi: gα Δ Δ 4.88 6 L mi.46 molmi h 36.6 L mol h r 36.6 mol L h 39
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 36 Za irreverzibio reaijo: + R, Vos. ( ) določie iegrao oblio hirose eačbe. Rešiev: d d ( ( )) ( + ) ( Δ + ) d ( Δ + ) + ( Δ + ) Δ + d ( Δ + ) + Δ + ( ) + + Δ, Δ Δ» čle«: d Δ Δ» čle«: ( Δ + ) ( Δ + ) d Δ Δ + Δ + + Sledi: d ( Δ + ) 4
. Piar Naloga # 37 Pri T37 o C izvajamo reaijo v plisi fazi (Vos.) med viil loridom () i vodiovim bromidom (), pri čemer se voria viil bromid (C) i vodiov lorid. Med reaijo so bili izmerjei asledji podai:, mi 4 C, mol/l, L/(mol mi). 5..456.7.658 5.4.654.54.694 5.65.646 3.78.664 35.9.66 4..647 Pogoji ob času :.6-4 mol/l, 3. -4 mol/l, C. Izračuaje vredos osae reaijse hirosi. Rešiev: Predposavimo, da je reaija drugega reda. Hiros zgievaja reaaa ao zapišemo: d d ( ( )) ( + ) V iegrirai oblii hirosa eačba glasi: oziroma ( C) ( ) C 4.6 mol / L.6 3. 4 4 4 ( 3. C) 4 (.6 ) Izračuae vredosi osae reaijse hirosi so podae v gorji abeli. Ker se jee vredosi (z izjemo vredosi pri 5 mi) zelo dobro ujemajo, laho slepamo, da je predposavljea oblia hirose eačbe pravia. C 4
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 38 Reaija NaOCH5 () + CH5(CH3) SJ () produi je bila vodea v eaolu pri T64 o C. Pri em so bili izmerjei asledji podai:, mi, mol/l, mol/l 9.65 4.9 8.578 3.876 8.46 3.34 3 7.485.783 4 6.985.83 5 6.79.5 63 6.386.68 Izračuaje vredos osae reaijse hirosi! Rešiev: Predposavimo, da je reaija drugega reda. Hiros zgievaja reaaa ao zapišemo: d d ( ( )) ( + ).4. ( / )..8.6 esperimeae oče regresijsa premia 3 4 5 6 7 Čas, mi Vredos aloa regresijse premie v diagramu vs. zaša.6 mi -. Odod:.6 mi.6 mi.5 L mol ( 9.65 4.9) mol / L mi 4
. Piar Naloga # 39 Za irreverzibio reaijo: + R, Vos. ( ) določie iegrao oblio hirose eačbe. Rešiev: d d ( ( )) ( + ) ( Δ + ) d ( Δ + ) + ( Δ + ) Δ + d ( Δ + ) + Δ + + + Δ, Δ Δ» čle«: d Δ Δ» čle«: ( Δ + ) ( Δ + ) Δ Δ + d Δ + + Sledi: d ( Δ + ) 43
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 4 Za irreverzibio reaijo: 3 R 3, Vos. določie iegrao oblio hirose eačbe. Rešiev: d d 3 3 d d 44
. Piar Naloga # 4 Za irreverzibio reaijo: + R 3, Vos. ( ) določie iegrao oblio hirose eačbe. Rešiev: d d a ( ( )) ( + ) ( Δ + ) d ( Δ + ) + d ( Δ + ) Δ + ( Δ + ) ( Δ + ) + ( Δ + ) + C ( Δ + 4Δ + 4 ) + ( Δ + ) + C 4 + 4 Δ + Δ + C Δ Δ 4 Δ 4 C 4Δ Δ + Δ Δ Δ» čle«: d Δ + C Δ ( ) ( )» čle«: Δ d Δ +»C čle«: Δ ( Δ + ) ( ) ( ) + ( ) 45
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Δ ( Δ + ) Δ Δ + ( )( + ) ( ) ( ) d + Sledi: d ( Δ + ) ( ) ( ) + 46
. Piar Naloga # 4 Za irreverzibio reaijo: + + D R 3, Vos. ( D ) določie iegrao oblio hirose eačbe. Rešiev: d d D ( ( ))( ( )) ( + )( + ) ( Δ + )( Δ + ) D D D d ( Δ + )( Δ + ) D d Δ Δ Δ D Δ D Δ Δ D Δ D C ( Δ + )( Δ + ) Δ + Δ + + ( Δ + )( Δ + ) + ( Δ + ) + C( Δ ) + ( ΔΔ + Δ + Δ + ) + ( Δ + ) + C( Δ ) + + + C C ( Δ + Δ) + Δ + ΔC Δ Δ ΔΔ ( Δ + Δ) + Δ + Δ( ) ( Δ Δ) ( Δ Δ Δ) Δ Δ Δ Δ ( Δ Δ) ΔΔ Δ( Δ Δ) Δ Δ + Δ + Δ C + ΔΔ Δ Δ ΔΔ Δ Δ ΔΔ Δ Δ Δ» čle«: + ( ) ( ) ( ) d ΔΔ ΔΔ Δ Δ D 47
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del» čle«: Δ d + ( Δ + ) Δ ( Δ Δ)( Δ + ) Δ( Δ Δ)»C čle«: Δ Sledi: d ( Δ Δ)( Δ + ) Δ( Δ Δ) ( Δ + ) Δ D Δ Δ D D Δ Δ D D D D D D + + d ( Δ + )( Δ + ) D Δ Δ D + Δ Δ D + Δ D Δ D D D 48
. Piar Naloga # 43 Pri izvajaju ee reaije v sisemu s osaim volumom so bili izmerjei asledji podai:, mi, g/l 3, (L/g) / /mi 6. 3. 5.5. 5. 35 8.8 4.98 5 7. 5. Poažie, da je eloupi red reaije ea.5. Rešiev: d d ( ) Za.5: (.5.5 ) (.5.5 ) ( ) 6.5 Izračuae vredosi osae reaijse hirosi so za različe čase podae v gorji abeli. Vredosi so približo eae, zao je predposava, da je eloupi red reaije.5, pravia. 49
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 44 Za irreverzibio reaijo: R N ( ), Vos. določie iegrao oblio hirose eačbe. Rešiev: d d d d ( ) oziroma ( ) 5
. Piar Naloga # 45 Na osovi podaov, podaih v spodji abeli:, mi, mol/l 3 r, mol/(l mi) ( ), mol/l (-r ), mol/(l mi).3335 6.88 -.98-4.86 8.55 9.465 -.4894-4.66 5.6.63 6. -.88-5.6 3.53.97 -.59-5.885 47.678.544 -.69-6.4734 57.553.4 -.895-6.7998 63.48.93-3.34-6.9793 določie red reaije i osao reaijse hirosi. Volume sisema je osae. Rešiev: d d ( r ) ( r ) + Vredosi i določimo iz diagrama ( ) r vs. : -4. -4.5 (-r ), mol/(l mi) -5. -5.5-6. -6.5-7. esperimeai podai regresijsa premia -3. -.5 -. -.5 -., mol/l Sledi: ( r ).49.5 + r.9. 5 Hirosa eačba: ( ) L.9 mol.5.5 mi 5
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 46 Za reaijo produi so bili pri Vos. izmerjei asledji ieiči podai:, mol/l (-r ), mol/(l mi) ( ), mol/l (-r ), mol/(l mi).5 8..455 3.33.3..64.9957..8.953.5495.9 7.7 -.54.4.7 4. -.3567.4.5.8 -.693.5878.3.5 -.4 -.693 Določie red reaije i vredos osae reaijse hirosi! Rešiev: ( r ) ( r ) + Vredosi i določimo iz diagrama ( ) r vs. : 4 3 (-r ), mol/(l mi) - esperimeai podai regresijsa premia -. -. -.8 -.6 -.4 -....4, mol/l Sledi: ( r ).37.55 + Hirosa eačba:. 55 ( r ).45 L.45 mol.55.55 mi 5
. Piar Naloga # 47 V šaržem reaorju, v aerem začea oeraija reaaa zaša mol/l, v času 8 miu dosežemo 8 %-o overzijo (. 8 ), medem o le-a v času 8 miu zaša 9 % (. 9 ). S pomočjo splošega zapisa za hiros emijse reaije določie red reaije i vredos osae reaijse hirosi! Rešiev: d d d d ( ) oziroma ( ) ( ).... ( ) 8 ( ) 8 8 8.44 Eačbo rešimo s posušajem: : e pride v pošev, er overzija reaaa e arašča proporioao s časom : račuso i možo. 5 4 :. 44. 9 Sledi: Reaija je drugega reda. (. ) L L.5 8mi mol mol mi d d Odod: ( r ).5 53
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 48 Za vzporedi irreverzibii reaiji prvega reda (Vos.): D :,, D D določie iegrao oblio hirose eačbe. Rešiev: d d + ( + ) d + ( ) ( + ) oziroma ( + ) d d d d d d d d D D dd d D D d D Odod sledi: D D 54
. Piar Naloga # 49 Za vzporedi irreverzibii reaiji prvega reda (Vos.): D D :,, D določie iegrao oblio hirose eačbe. Rešiev: d d d d d ep d d ep d Pri času (popoa prevorba reaaov i ) velja: D + Odod laho za poljubi čas reaije,, zapišemo: D + ep ep Treji i čeri čle a desi srai gorje eačbe predsavljaa reui oeraiji ompoe i. 55
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 5 Pri vodeju irreverzibiih vzporedih reaij prvega reda v šaržem reaorju (Vos.) R S so bili pridobljei asledji ieiči podai:, mi, mol/l R, mol/l S, mol/l 5.49 3..5.6 3. 4.66.33. 3.65 5.56.7.8 4.9 6.6 3.3.4 5.49 6.34 3.7 3. 8.8 6.6 3.3 4.83.3 6.65 3.3 5.8 Določie vredosi osa reaijse hirosi i! Rešiev: V spodjem diagramu vidimo, da je bila v času mi dosežea popoa prevorba reaaa v produa R i S. Na osovi oeraijsih rivulj za produa R i S laho zaljučimo, da je >. 8 R S Koeraija, mol/l 6 4 4 6 8 Čas, mi Kosai reaijsih hirosi i določimo s pomočjo asledjih zvez: 56
. Piar ( + ) i R S R S Iz aloa premie v diagramu ( / ) vs. : 6 5 4 ( / ) 3 izmerjeo regresijsa premia 4 6 8 Čas, mi določimo vsoo osa reaijsih hirosi:.59 mi +. Iz aloa premie v diagramu R vs. S : 7 6 Koeraija R, mol/l 5 4 3 izmerjeo regresijsa premia..5..5..5 3. 3.5 Koeraija S, mol/l določimo voie /, i zaša:.. 57
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del. 3. Sledi:.59 mi. mi.4 mi 58
. Piar Naloga # 5 Za zaporedi irreverzibii reaiji prvega reda (Vos.): D :,, D določie iegrao oblio hirose eačbe. Rešiev: d r d d e d r d d d d e + (lieara difereiaa eačba prvega reda) d + d d d d d C()e dc() d e C() e dc() d e C()e C()e e + 59
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del 6 ( ) d e () dc ( ) C' e C() + e C' e + C' C' + e e + [ ] e e Velja: D + + Odod: ( ) D e e e + D e e
. Piar 6 Naloga # 5 Določie čas ma i masimao oeraijo vmesega produa,ma v reaijsi shemi zaporedih irreverzibiih reaij prvega reda (Vos.): D, Reaijo vodimo v šaržem reaorju. Pogoji ob so asledji:,, D. Rešiev: Koeraijo vmesega produa v poljubem času podaja asledja eačba: [ ] e e [ ] e e d d + e e ( ) ma,ma e e + +,ma
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 53 Za zaporedo irreverzibio reaijo prvega reda (Vos.): D za aero velja: mol / L,.4 mi,. mi, izračuaje oeraije ompoe v odvisosi od časa i rezulae predsavie v grafiči oblii. Rešiev: D e + [ e e ] e e, mi, mol/l, mol/l D, mol/l.5 8.9.7.9 6.7.97.33.5 5.49 3.84.67 4.49 4.4.9 3 3. 4.95.4 4. 4.95 3.3 5.35 4.65 4. 6.9 4. 4.88 7.6 3.7 5.68 8.4 3. 6.37 9.7.76 6.97.8.34 7.48..97 7.9.8.65 8.7 3.6.38 8.57 4.4.4 8.8 5..95 9.3..- mol/l.4,ma 5. mol/l 6
. Piar Največja oeraija vmesega produa se pojavi ob času:.4. ma mi 3.47 mi. Koeraija, mol/l 8 6 4,ma 5. mol/l @ ma 3.47 mi D 3 6 9 5 Čas, mi 63
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 54 Za ravoežo reaijo prvega reda (Vos.): :, določie iegrao oblio hirose eačbe. Rešiev: d d ( ) ( + ) d ( + ) d [( + ) ] ( + ) + ( + ) ( + ) ( + ) d d d d V ravoežju: ( ) K R R Odod: ( + ) + ( ) R R R R R R R R ( + ) 64
. Piar Naloga # 55 Ravoežo reaijo prvega reda: izvajamo v apljeviasi fazi. Začei pogoji ():.5 mol / L,. R Po osmih miuah overzija reaaa zaša.33, medem o zaša ravoeža overzija R.667. Izračuaje vredosi osa reaijse hirosi! Rešiev: R ( + ) R ( + ) R R 8 mi.5 (.667).5 (.33).5 (.667).5 8 mi.667.667.33 - ( + ).85 K mi.5 (.667).5.667 (.667).5.667 R R Sledi: - -.85 mi.8 mi 3 (.85.8) mi.57 mi - -. 65
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 56 Pri preučevaju ravoeže reaije prvega reda (Vos.): so bili izmerjei asledji podai:, mi, mol/l, mi -.8.5.67.749.6.75.5.563.749.543.75 3.57.738 4.5.74 5.5.5 Začei oeraiji ompoe i zašaa.8 mol/l i.5 mol/l. Določie vredosi osa reaijse hirosi. Rešiev: Iz gorje abele je razvido, da zaša R.5 mol/l. Odod: (.5 +.8.5) mol / L.78 mol / L R + R K.78 mol/l.5 mol/l R R d d.8 (.3 ).5.5 d.667.867 ( + ) (.667.867).667.4667.667.867 ( + ) Izračuae vredosi osae reaijse hirosi so podae v abeli. Njea povpreča vredos zaša:.747 mi -. K Odod:.747 mi.498mi K.5 66
. Piar Naloga # 57 Hiroso eačbo ee reaije, preučevae v sisemu s osaim volumom, laho zapišemo z asledjim izrazom: ( r ) d d (. ) K Pri začei oeraiji.5 mol / L zaša začea hiros reaije mol ( r ).76. Ravoeža oeraija reaaa zaša R.6798 mol / L. L mi Določie vredosi K i. Rešiev: V ravoežju: d d R (. ) K R K R. R..6798.6798 5. ( r ) (. ) (..5) K.5.76 mol/(l mi) 5. ( mol / L).5 L mol mi 67
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 58 Za elemearo reverzibio reaijo (-r ) p - p (T6 K, P bar) izrazie osao reaijse hirosi v oeraijsih eoah. 3 mol, L bar h K P.5 bar Rešiev: R8.344 m 3 Pa/(mol K) R 3 8.34 m mol K Pa bar 35 Pa L.8 L bar/(mol K) 3 m Pri baru predposavimo, da imamo ideale pli, zao sledi:.8 L bar L bar p RT 6 K 5 mol K mol Pri T6 K sledi: ( r ) (RT) (RT) (RT) RT jer je ' 3 mol L bar 5 L bar h mol izračuamo iz osae ravoežja: K pr RT pr RT ' L.5 mol ' R KpRT.5 5 ' R.5 L mol ' ' h.h K L 5 mol h ' L 5 mol L mol h ( r ).5 (.h ) L K 5 mol 68
. Piar Naloga # 59 Za reaijo prvega reda R+S smo izmerili asledje podae:, mi, mol/l R R.8 36.5.3.6 65..84.6..57.94 6.79 4.37.47.49 - - : S 55 mol/l, R mol/l Določie red reaije i osao reaijse hirosi! R R Rešiev: Iz podaov laho ugoovimo, da je po esočem času v reaorju še vedo eaj reaaa ezreagiraga, ar pomei, da je reaija reverzibia. Zao je ob esočem času ea ravoeži oeraiji ( R ). Predposavimo, da je oeraija produa S osaa. R R R.6.4 ( - R )/( - R )...8.6.4. esperimeai podai regresijsa premia Iz diagrama odčiamo. 4 6 8 4 6 8 Čas, mi g α i izračuamo : 3 gα R.93.73 6.79 mi 69
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del M R Koverzijo izračuamo: ( ).8.49.8 R R.73 Ker je reaija ravoeža, izračuamo še : M + R K R (.73) 3 R 3 6.79 mi.5 mi M + R.73 7
. Piar Naloga # 6 Za irreverzibio reaijo: R N ( ), Vos. izpeljie izraz, i podaja zvezo med razpolovim časom / i začeo oeraijo reaaa. Rešiev: d d d d ( ) oziroma ( ) Ko je, velja: ( ) ( ) ( ) ' + 7
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 6 Razpad aealdehida CH CHO CH4 izmerjei asledji podai: Določie red reaije. 3 + P, orr /, s 4 385 363 4 9 49 5 57 84 665 8 6 4 CO je bil preučeva pri T58 o C. Pri em so bili Rešiev: dp P ( P P ) d ( ) P ( ) P Vredos določimo s pomočjo diagrama vs. P. 87 /, s 4 esperimeai podai regresijsa premia 5 36 369 P, orr Sledi: ( ) P 9.675.695 P. Odod:.695. 7
. Piar Naloga # 6 Na podlagi podaih podaov:, mol/l /, mi.5. 3..5 določie red reaije i osao reaijse hirosi. Rešiev: ( ) ( ) a ( ),a b ( ),b a,b b,a.5 4 3..5 3.333 ( ) mi.5 (mol / L) mol mi L 73
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 63 Razpolovi čas / reaije prvega reda je bil merje pri različih reaijsih emperaurah. Pri em so bile izmerjee asledje vredosi: T, o C /, mi /T, /K.693 / 46.34-6.4 3.33-4.997 5..39 -.6793 6.76.3 -.38 Izračuaje aivaijso eergijo reaije. Rešiev: Ea RT e.693 Ea RT ivaijso eergijo določimo s pomočjo diagrama.693 vs. /T. / - - esperimeai podai regresijsa premia (.693/ / ) -3-4 -5-6 -7.3.3.3.33.34 /T, /K Nalo regresijse premie (E a /R) zaša 3389.99 K. Odod: J E a 3389.99 K 8.344 33 mol K J mol 74
. Piar Naloga # 64 V šaržem reaorju izvajamo sovo prevorbo reaaa ( em so bili izmerjei asledji podai:, s, mol/l. 8.3.5 4 6.5.67 6 5.693. 3.4.333 8.69.5 3.33. Določie hiroso eačbo preučevae reaije! mol/l ) v produe. Pri, L/mol Rešiev: :.5. ( / ).5..5. 5 5 5 3 Čas, s Reaija i prvega reda (elieara zveza v ( / ) vs. diagramu). : 75
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del..8 /, L/mol.6.4.. 5 5 5 3 Čas, s Reaija prav ao i drugega reda (elieara zveza v / vs. diagramu). N: ( ) Red reaije () i vredos osae reaijse hirosi () določimo s pomočjo modifiirae meode razpolovih časov. F ( ) Vzemimo, da je F. 8. Sledi: F.8 ( ) log F.8 log ( ) + ( ) log Iz diagrama vs. : 76
. Piar odčiamo F vredosi za eaj poljubo izbraih ( - F ) oeraijsih sprememb. Odčiae vredosi so podae v spodji abeli: F, mol/l (.8 ) a F, s log F log 8 8.58.5.7. 5 4 59 83.36.7.6 8 535.54.3 a Vredosi F so odčiae iz vs. diagrama. Red reaije določimo iz log F vs. log diagrama:.75.5 alo--.4.4 log F.5...5.5.75. log Iz gorjega diagrama vidimo, da red reaije zaša.4..8 F.4 (.4 ).4 77
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Za primer, o je mol/l i F 8.5 s, dobimo:.8 8.5.4.4.5 (.4 ).4 mol s L.4 Koča oblia hirose eačbe ao glasi:.4 ( r ).5 78
. Piar Naloga # 65 Za reaijo P hiroso eačbo izrazimo z asledjim zapisom: d d + izrazie hiroso eačbo v iegrai oblii. Rešiev: d d + + d d d + d + ( ) + ( ) + 79
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 66 Pri proučevaju reaije mejajočega reda v šaržem reaorju (Vos.) smo izmerili asledje podae:, mi, mol/l, (L mi)/mol - - / / 5.3 5.5.575.7.7.693 6.4 5.9.94.3.3.7..5.56 3..5.9.88 5...7.66 Določie osai i v hirosi eačbi., L/mol Rešiev: d d + + Iz podaov arišemo diagram:.4. /( - ) ( / ), L/mol. -. -.4 -.6 -.8 esperimeai podai regresijsa premia -....4.6.8.. /( - ), (L mi)/mol iz aerega odčiamo: 8
. Piar Δ (.777.87) L / mol.59 gα.95mi (.8.8) Δ (L mi)/mol.6 mi odčiamo a y osi, jer jo sea regresijsa premia..959 L/mol 8
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 67 Pri šudiju hidrolize sladorja so bili izmerjei asledji podai:, mol/l ( r ), mol/(l mi) /, L/mol.333 3.685 3.3.74.67 3.5 5.988.84.833 3..5.36.46.76 4.385.363.8.5 48.769.465.4.485 96.539.6734.5.99 9.377.88 Predposavimo, da ima hirosa eačba asledjo oblio: ( r ) Določie vredosi osa i. + ( ) r, (L mi)/mol Rešiev: + ( r ) Vredosi osa i določimo s pomočjo diagrama /(-r ) vs. /... /(-r ), (L mi)/mol.8.6.4. esperimeai podai regresijsa premia. 5 5 /, L/mol Sledi:.3mi.43 mi 8
. Piar L mi L mi.5839.5839.3 mol mol mi Odod: ( r ).3 + 59.95 L 59.95 mol 83
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 68 Določie vredosi osa i v hirosi eačbi: ( r ) + če so a razpolago asledji podai:, mol/l /(-r ), (L mi)/mol.5 3.889.8 5.833 Rešiev: + ( r ) 5.833 +.8 3.889 +.5 5.833 3.889.8.5 L / mol.8.5.3mi 5.833 3.889(L mi)/ mol Lmi L 3.889.3 mol mi.5 mol Odod: ( r ).3 +.5 L.5 mol 84
. Piar Naloga # 69 Pri eimso aaliziraem razpadu sečie so bili izmerjei asledji podai:, mol/l (-r), mol/(l h) /, L/mol /(-r), (L h)/mol..8 5.96..55 5.88..38.63.5. 5...9 5. Določie osai i v Mihaelis-Meeovi hirosi eačbi. Rešiev: ( r ) + + ( r ) Vredosi osa i določimo s pomočjo diagrama /(-r ) vs. /. /(-r), (L h)/mol 8 6 4 esperimeai podai regresijsa premia.73 h 48.4h 3 4 5 /, L/mol L h L h.7538.7538 48.4 mol mol h Odod: ( r ) 48.4 + 36.33 L 36.33 mol 85
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 7 Pri preučevaju ieie eimso aalizirae hidrolize saharoze so bili izmerjei asledji podai:, mi, mol/l /( - ), (L mi)/mol. ( ) - -.84 6.5.897.68 6.5.5 3.53 6.383.358 4.38 6.456.566 5.7 6.8493.7936 6.5 7.588.39 7.9 7.693.646 8.4 8.3333 3.353 9.8 9.65 4.9.6.64 5.469.5.76 6.65, L/mol Z iegrao aalizo ieičih podaov določie vredosi osa i M v Mihaelis- Meeovi (M-M) hirosi eačbi: ( r ) M + Rešiev: d d M + M + d M d + d d ( ) M + M + M 86
. Piar Vredosi osa M i določimo s pomočjo diagrama, v aerem a ordiao os aašamo vredosi, a abiso os pa. 6 ( / )/( - ), L/mol 4 - -4 esperimeai podai regresijsa premia 4 6 8 /( - ), (L mi)/mol Sledi: Lmi 5.55 mol mol.98 L mi M.66 mi.98 mol/(l mi) M -.66 mi mol.97 L Odod: ( r ).98.97 + 87
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 7 Saharoza hidrolizira pri sobi emperauri ob prisoosi eima saharaze. Začea oeraija sladorja je -3 mol/l, oeraija eima zaša E -5. Reaija poea po M&M mehaizmu. Zapišie hiroso eačbo emijse reaije!, h 5, mol/l d, mol /(L h), (L h)/mol, L/mol d r / 84 6 65 9 68 5.5 645 47 3 53 5 667 886 4 38 3 769 63 5 7 99 373 6 6 9 65 7 9 6 667 8 4 3.6 778 5 9.8.7 588 5556.6 Rešiev: M&M eačba: r r ma m + m + r r ma r r m ma + r ma Nalo premie odčiamo iz rejega diagrama: r m ma.959 h y.959 + 47.959 + 53 r ma 88
. Piar esperimeai podai 8 5, mol/l 6 4 4 6 8 Čas, h 6 4 (-r ), mol/(l h) 8 6 4 esperimeai podai 4 6 8, mol/l 6 5 /r, (L h)/mol 4 3 esperimeai podai regresijsa premia 3 4 5 6 /, L/mol 89
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Sledi: r ma m.959 r 53 (L h) / mol ma.95.959.95 4 4 mol /(L h).87 4 mol / L r.95 4.87 4 + 9
. Piar Naloga # 7 Za irreverzibio reaijo: R, V os. i jo izvajamo v reaorsem sisemu s spremeljivim volumom, določie iegrao oblio hirose eačbe. Rešiev: ( r ) + ε d d ( r ) d ( )( ) d + ε r d ( ) + ε ε V V ε ( + ε ) V V ( + ε ) V V d 9
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 73 Za irreverzibio reaijo: R, V os. i jo izvajamo v reaorsem sisemu s spremeljivim volumom, določie iegrao oblio hirose eačbe. Rešiev: ( r ) ( ) ( + ε ) ( r ) ( ) ( + ε ) ( r ) + ε d d d ( )( ) d + ε r ( + ε ) d ( ) ( ) d + ε d ( ) d ( ) 9
. Piar Naloga # 74 Za irreverzibio reaijo: R, V os. i jo izvajamo v reaorsem sisemu s spremeljivim volumom, določie iegrao oblio hirose eačbe. Rešiev: ( r ) ( ) ( + ε ) ( r ) ( ) ( + ε ) d ( )( ) d + ε r ( + ε ) d ( + ε ) ( ) ( + ε ) ( ) d ( + ε ) ( d ) d ( ε ) ( + ) d I d d II I: d ( ) II: ε d d ε d d ε + ε ε ε + (-, -d d) ( ) ε d ε + o ( ) ( ) ε + ( ) 93
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del ( + ε ) ( ) d + ε + ( ) + ε ( ) ε ( ) + ε ( ) ( + ε ) + ε ( ) Sledi: ( + ε ) ( ) ( ) + ε 94
. Piar Naloga # 75 Za irreverzibio reaijo: R N, V os. i jo izvajamo v reaorsem sisemu s spremeljivim volumom, določie iegrao oblio hirose eačbe. Rešiev: ( r ) ( ) ( + ε ) ( r ) ( ) ( + ε ) d ( )( ) d + ε r ( + ε ) d ( + ε ) ( ) ( + ε ) ( ) ( + ε ) ( ) d d d d 95
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 76 Irreverzibio reaijo prvega reda.6r izvajamo pri lau P. bar i T5 o C. V reaorju se ahaja čisi reaa. V prvih širih miuah reaije volume arase za 5 %. Izračuaje vredos osae reaijse hirosi. Rešiev: + R +.6 ( ).6.6 V V.6.6.5 pri 4 mi 6 6 4 mi.448mi 96
. Piar Naloga # 77 Pri vodeju irreverzibie reaije prvega reda R se volume reaijse mešaie ob 3 mi zmajša za odsoov. Ob začeu reaije je v reaorju prisoega 8 % reaaa i % iere ompoee. Izračuaje vredos osae reaijse hirosi. Rešiev: mol,ier. mol, ier.8 mol ( ).6.5 + +.5 + V V.6 +.5.8 pri 3 mi.8.6 mol.4 mol.5.8 3 mi.4.3mi 97
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 78 Reaijo prvega reda 3R vodimo v plisi fazi pri osaem lau P. bar. Ob času se v reaorju ahaja čisi reaa. V peajsih miuah volume reaijse zmesi arase za 75 %. Izračuaje vredos osae reaijse hirosi. Rešiev: d d ( r ) V V ( ) + R + 3 3.75 pri 5 mi 3.75.65 5mi.65.33mi 98
. Piar Naloga # 79 Reaijo rr, aere eloupi red je ea, vodimo v plisi fazi pri osaem lau P3. bar. V sisemu je prisoe 4 % iere ompoee. Kosaa reaijse hirosi je podaa z aledjim izrazom:.5 (r )RT [ ] bar mi Izračuaje spremembo voluma reaijse zmesi ob času 4 mi. Rešiev:.6 mol + ier + R + ier + r ( ).4 +.6r + ( r) d r d d V d P d RT d P d RT( r) d.5 (r )RT.5 P d V V.5 ep P.5 4 ep. 3 99
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del Naloga # 8 Reaijo prvega reda.5 izvajamo v plisi fazi pri P. bar. V sisemu je prisoe % iere ompoee.v dvajseih miuah se volume reaijse mešaie poveča za 6 %. Izračuaje vredos osae reaijse hirosi. Rešiev: ( r ) d V d V V V.6 mol,.8 mol,ier. mol +..5 ier + + ier +.5 ( )..5 d.667d.667 d d.5 (. ) d... mi...6.347mi
. Piar Naloga # 8 Reaija + C, i jo izvajamo v plisi fazi, je drugega reda glede a reaa. Ob času je v reaorju prisoe čisi reaa. Ko reaijo vodimo ao, da je volume osae, la arase v reh miuah od začee vredosi P (). bar a P (3').4 bar. Če vodimo iso reaijo v reaorsem sisemu s osaim laom, izračuaje: (a) čas, ije porebe, da dosežemo iso overzijo reaaa ; (b) poras voluma pri em času. Rešiev: V d d V 3 + ( ).5.5 Pri osaem volumu: RT π bar, mol,v RT (v lirih) π d d RT a Pri 3 mi: π π.5.5.4. mol RT 3mi.mol mol 4 mi 3 mol Pri osaem lau: π π bar V V.5.5.5.5..4 RT V π RT
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del d d V RT.5.5.333mi mol.5.5.5.5.75(mi mol) d.75mi.5.5 5 3.9 mi..
. Piar Naloga # 8 Plisi reaa pri izi emperauri uvedemo v apilari reaor, aerega ao posavimo v vodo opel (T o C). Pri ej emperauri poea reaija: (g) R(g)+S(g). Poeu reaije sledimo ao, da zasledujemo spremembo voluma, i je proporioale dolžii reaorja. Začei la ompoee v reaorju zaša: p 34 Pa. Določie red reaije! Izmerjei podai: ( + ε ), mi L, m 4.7.5 6..3.5 6.8.45..5 7..53.5 7.5.6.4 3 7.85.67.95 4 8..7 3.94 6 8.4.78 5.84 8.7.85 9.5 9.4 + ε ( ) Rešiev: Volume reaijsega sisema se med reaijo spremija: ε Predposavimo, da se pli obaša ideao, zao sledi: p 34 Pa mol K RT 3 8.34 m Pa 373 K Koverzijo izrazimo iz: V V ( + ε ).755 mol / L ε ( V V ) ( L L ) V ε L Predposavimo, da je. Odod: ( + ε ) + ε ( ) 3
Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del + ( ) 8 /(- ) + (- ) 6 4 esperimeai podai regresijsa premia 4 6 8 Čas, mi Izračuamo alo premie: Δ ( + ε ) + ε Δ ( ).953mi.953.6 L /(molmi).l /(mol s).755 Sledi: ( r ). 4
. Piar Naloga # 83 V čisii apravi majhega mesa devo obdelajo 3 m 3 odpade vode, i sier v aerobem biološem reaorju. Povpreči zadrževai čas ( τ ) je 8 ur. Vsopa PK je eaa mg/l O, izsopa PK pa zaša mg/l O. Reaor obrauje saioaro. Izračuaje hiros emijse reaije, izražeo v molih orgase sovi a uro a volume reaorja. Rešiev: Proes razgradje v biološi čisii apravi laho predsavimo z asledjo reaijo: org.odpadi + O miroorgaizmi CO + H O Sova bilaa: umulaija vo izo ± reaija V Pri saioarem saju je aumulaija eaa ič. Iz ega sledi: vo izo ± reaija V F vo PK vo F izo PK izo ( r O ) V F vo F izo Zadrževai čas izrazimo o: V τ F Hiros emijse reaije izrazimo s hirosjo porabe isia: ( ) V d d O r O F ( ) vo( PKvo PKizo ) r Fvo PK O V M V M ( r ) PK τ M vo 3 vo O g O mol L 3 L 8 h 3 g m.78 mol/(m 3 h) 5
6 Kemijso reaijso ižeirsvo Zbira rešeih alog -. del
. Piar VIRI Oave Levespiel, The Chemial Reaor Omiboo, OSU oo Sore, I., Corvalis (OR), ZD, 989. Oave Levespiel, Chemial Reaio Egieerig, 3. izdaja, Joh Wiley & Sos, New Yor (NY), ZD, 999. Saley M. Walas, Chemial Reaio Egieerig Hadboo of Solved Problems, Gordo ad reah Publishers, Newar (NJ), ZD, 995. 7