81695

Кинетические закономерности химических процессов в реакторах смешения периодического действия

Лабораторная работа

Физика

Лабораторная установка для выполнения работ представляет собой термостатическую цилиндрическую ёмкость с мешалкой. Реагенты помещаются в реактор через отверстие в крышке. В результате реакции концентрация щелочи понижается. Изменение контролируется с помощью кондуктометра по изменению электропроводности реакционной смеси

Русский

2017-11-05

761.5 KB

0 чел.

Лабораторная работа №4

Выполнил Снежко П.Р., Ленковец В.И., Куневич Е.А.

Цель работы: изучение кинетических закономерностей химических процессов в реакторах смешения периодического действия.

Задание:

  1. Рассчитать изменение концентрации и степени превращенияNaOH и эфира с течением времени при заданной температуре.
  2. Опыт провести при соотношении объёмов эфир : щелочь как 1:1 и 1.5:0.5. Общий объем 0.33 л, исходные концентрации Сэф=0.1 Н, Сщел=0.1 Н.

Лабораторная установка для выполнения работ представляет собой термостатическую цилиндрическую ёмкость с мешалкой. Реагенты помещаются в реактор через отверстие в крышке. В результате реакции концентрация щелочи понижается. Изменение контролируется с помощью кондуктометра по изменению электропроводности реакционной смеси. С уменьшением концентрации щелочи электропроводность раствора изменяется и т.о. растет сопротивление. По изменению сопротивления определяем концентрацию щелочи в разные моменты времени. На основании полученных данных осуществляем расчет основных характеристик работы реактора.

Результаты работы и их обработка

Исходя из заданных соотношений и количества вводимых эфира и щелочи рассчитываем начальные концентрации и объемы реагентов.

Соотношение 1:1

Начальные объёмы эфира и щелочи:Vэф=Vщел=0.33л/2=0.165 л=165 мл

Начальная концентрация эфира и щелочи: Сэф.начщел.нач=0,1/2=0,05 моль/л

Соотношение 1.5:0.5

Начальный объем 0,1Н эфира:Vэф=110 мл

Начальный объем 0,1Н щелочи:Vщел=220 мл

Начальная концентрация эфира:         Сэф.нач.=0.1*0.11/0.33=0.033 моль/л

Начальная концентрация щелочи:             Сщел.нач.=0.1*0.22/0.33=0.067 моль/л

Рассчитываем концентрацию эфира:

Сэф= Сэф.нач.- (Сщел.нач -CNaOH)

Степень превращения рассчитываем по формуле:

ХА=(САоА)/САо

Экспериментальные и расчетные данные

Соотношение эфир/щелочь – 1.5:0.5                                                        Таблица 1

№ опыта

Время от начала опыта, мин

Сопротивление раствора,R

Текущая концентрацияNaOH

CNaOH,моль/л

Текущая концентрация эфира

Cэф,моль/л

Степень превращения

NaOH

Степень превращения

эфира

1

2

3

4

5

6

7

8

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

4,0

5,0

13,9

14,3

14,5

14,7

14,9

15,1

15,4

15,7

0,0659

0,0645

0,0631

0,0621

0,0613

0,0604

0,0592

0,0580

0,0319

0,0305

0,0291

0,0281

0,0273

0,0264

0,0252

0,0240

0,0164

0,0373

0,0582

0,0731

0,0851

0,0985

0,1164

0,1343

0,0333

0,0757

0,1182

0,1485

0,1727

0,2000

0,2364

0,2727

Продолжение таблицы 1

9

10

11

12

13

14

15

6,0

7,0

8,0

11

14

17

20

16,0

16,2

16,4

16,8

17,2

17,4

17,5

0,0568

0,0561

0,0554

0,0540

0,0527

0,0520

0,0517

0,0228

0,0221

0,0214

0,0200

0,0187

0,0180

0,0177

0,1522

0,1627

0,1731

0,1940

0,2134

0,2239

0,2283

0,3091

0,3303

0,3515

0,3939

0,4333

0,4545

0,4636

Соотношение  эфир/щелочь – 1:1                                                                       Таблица 2

№ опыта

Время от начала опыта, мин

Сопротивление раствора,Q

Текущая концентрацияNaOH

CNaOH,моль/л

Текущая концентрация эфира

Cэф,моль/л

Степень превращения

NaOH

Степень превращения

Эфира

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0

11

14

17

20

19,0

20,1

21,2

22,1

23,1

24,0

25,6

27,0

28,3

29,5

30,6

33,3

35,5

37,3

38,8

0,0474

0,0447

0,0422

0,0404

0,0386

0,0371

0,0346

0,0327

0,0311

0,0298

0,0287

0,0262

0,0245

0,0233

0,0223

0,0474

0,0447

0,0422

0,0404

0,0386

0,0371

0,0346

0,0327

0,0311

0,0298

0,0287

0,0262

0,0245

0,0233

0,0223

0,052

0,106

0,156

0,192

0,228

0,258

0,308

0,346

0,375

0,404

0,426

0,476

0,510

0,534

0,554

0,052

0,106

0,156

0,192

0,228

0,258

0,308

0,346

0,375

0,404

0,426

0,476

0,510

0,534

0,554

Вывод:Проанализировав полученные графические зависимости можно сделать вывод, что степень превращения наиболее интенсивно возрастает в первые 10 мин проведения процесса. При этом концентрация реагирующих веществ так же интенсивно уменьшается. При соотношении эфир/щелочь – 1,5:0,5 степень превращения эфира, как и следовало ожидать, возрастает интенсивнее чем степень превращения щелочи, а скорость превращения реагирующих веществ одинакова.

В промежутке времени между 10 и 20 мин интенсивность возрастания степени превращения и убывания концентраций уменьшается.

После 20 мин протекания реакции степень превращения и концентрация реагирующих веществ изменяется очень незначительно.

Исходя, из всего вышеперечисленного мы считаем, что время пребывания реагирующих веществ в зоне реакции не должно превышать30 мин, по истечении которых проведение реакции не целесообразно из-за невысокой скорости реакции омыления

Рис.1

Рис.2


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

68075. «Крок до зірок» Позакласний захід для учнів 5 – 6 класів 73 KB
  Ведучий. Доброго дня, дорогі гості, шановні вболівальники та учасники змагань. Сьогодні ми будемо свідками цікавої боротьби юних математиків. У змаганнях беруть участь дві команди — «Пропорція» та «Діаметр», які матимуть можливість показати свої знання, ерудицію, кмітливість і вміння мислити.
68076. Бій під Крутами (вшанування пам’яті юнаків, які героїчно загинули у бою під Крутами 29 січня 1918 року) 124.5 KB
  Мета заходу: формування в учнів почуття патріотизму, любові до свого народу, його історії та героїчного минулого; формування й розвиток мотивації, спрямованої на підготовку до захисту Вітчизни, на прикладі подвигу однолітків; формування інтересу до літератури про бій під Крутами.
68078. Schulleben. Der erste Schultag 29.5 KB
  Обговорення прислів’я «Wie der Anfang so das Ende» та прислів’я «Guter Anfang ist halbe Arbeit». Was bedeutet dieses Sprichwort? Könnt ihr ein ukrainisches Äquivalent geben? Seid ihr mit dieses Sprichwort einverstanden?
68079. В гості до товариша 48.5 KB
  Любиш у гостях бувати люби й гостей приймати. Теми для обговорення: а У Оксани день народження Діти накривають святковий стіл запрошують гостей б У гості з подарунком Що дарувати і як приймати подарунки в У передпокої Як господар вітає і зустрічає гостей г Скупий і непривітний хазяїн Господар сідає...
68080. Kleidung und Mode (Одяг і мода) 47.5 KB
  Wir begrüßen Sie hier in diesem Saal. Heute haben wir einen ungewöhnlichen Abend zum Thema «Kleidung und Mode». In den Deutschstunden haben wir viel über die Kleidung gelesen, gesprochen, und verschiedene Übungen gemacht. Mode ist ein Teil unseres Lebens. Es gibt Mode auf alles: auf Kleidung, auf Handys, auf Musik usw.
68081. Методична розробка «З Перемогою!» 89 KB
  Цілі: Знайомство з героїчними сторінками історії нашої країни. Формування уявлень про військовий обов,язок і вірність Батьківщині, формування досвіду моральної поведінки особистості, спонукання інтересу до історії своєї країни. Підвищення інформаційної культури учнів
68083. Планування дій. Алгоритм 473.5 KB
  Навчальна: Розкрити зміст поняття алгоритм. Формувати в учнів уміння складати алгоритм здійснення того чи іншого процесу. Формувати в учнів уміння передбачати певний результат. Розвивальна: Розвивати вміння узагальнювати. Розвивати вміння працювати колективно.