Zadanie domowe z Chemii Fizycznej - Proces Deacona 1.

Marcin Wojciechowski gr. IV

W przedziale temperatury od 500 do 1000 K stałą równowagi reakcji Deacona

4HCl + O₂ = 2 H₂O_(g) + 2 Cl₂

można z zadowalającą dokładnością oszacować korzystając z równania:

W jakiej temperaturze równowagowa wydajność tej reakcji wyniesie 80%, jeżeli gaz wprowadzany do reaktora zawiera 80% HCl (resztę stanowi tlen), a proces jest prowadzony pod stałym ciśnieniem równym 7 atm ?

Rozwiązanie:

Tabela bilansowa reakcji zachodzącej w procesie Deacona:

	Reagent	ν	n(0) [mol]	n. [mol]
1	HCl	-4	4	4-4ξ
2	O2	-1	1	1-ξ
3	H2O	+2	0	2ξ
4	Cl2	+2	0	2ξ
Σ		-1	5	5-ξ

Wektor bazowy składu mieszaniny został przyjęty w takiej postaci ze względu na wygodę w dalszych obliczeniach. Z powyższych równań określających zależność składu mieszaniny od stopnia postępu reakcji wynika, że supξ=1 mol. Ponieważ stopień przemiany określamy jako iloraz liczby postępu reakcji do jej supremum, to w tym przypadku obie wielkości są tożsame co do wartości liczbowej. Wynika stąd, że skład mieszaniny w stanie równowagi przy wydajności 80% jest następujący:

Reagent	n. [mol]
HCl	0.8
O2	0.2
H2O	1.6
Cl2	1.6
Σ	4.2

W dalszej części przedstawię obliczenia związane z zadaniem wykonane przy pomocy programu 'MathCad 7.0'.