рефераты скачать

МЕНЮ

Исследование кинетики реакции

Исследование кинетики реакции

Министерство образования Российской Федерации


Московская государственная академия тонкой химической технологии

им. М.В. Ломоносова


Кафедра общей химической технологии и химии и технологии основного органического синтеза





«Исследование кинетики реакции

PhNH2 (A1)+PhC≡CH (A2)→PhNC(Ph)=CH2 (A3)»

Вариант 4








Выполнил: Степанов В.Н.

Проверил: Темкин О.Н.





Москва, 2007г.

Оглавление


Задание. 3

Определение вида кинетического уравнения. 4

1.         Определение текущих концентраций веществ. 4

2.         Определение начальных скоростей. 5

3.         Определение вида кинетического уравнения и порядков реакции по реагентам  8

3.1. Общий вид кинетического уравнения. 8

3.2.Порядок реакции по реагенту А1. 8

3.3. Порядок реакции по реагенту А2. 9

3.4.Итоговый вид кинетического уравнения. 14

Определение параметров кинетического уравнения. Проверка адекватности модели  14

1.         Определение константы скорости реакции k по первым 3-м опытам. 14

1.1.Последовательность обработки регрессионным методом. 14

1.2. Выбор функции для обработки. 14

1.3. Определение коэффициентов полинома. 14

1.4. Проверка адекватности полученной модели и расчет константы скорости. 17

1.5. Оценка значимости коэффициентов модели. 19

1.6.Значение константы скорости, рассчитанное по опытам №№ 1-3. 20

2.         Расчет констант скорости по остальным опытам. 20

2.1. Определение коэффициентов полинома для опытов №№ 4-9. 20

2.2.Обработка кинетического уравнения. 21

3.         Оценка значимости найденного значения константы скорости. Определение доверительного интервала. 22

3.1.Определение дисперсии константы скорости. 22

3.2. Оценка значимости параметра модели. 23

3.3. Определение доверительного интервала. 23

3.4. Значение константы скорости. 23

4.         Итоговый вид кинетического уравнения. 23

Механизм реакции. 23


Задание


При исследовании кинетики реакции: PhNH2 (A1) + PhC ≡ CH (A2)→ PhNC(Ph)=CH2 (A3)

 в растворе хлорбензола реализован следующий эксперимент (400С):

В опытах получены следующие зависимости концентрации (в моль/л) А2 от времени:

1

2

3

4

5

6

7

8

9

С(А10), моль/л

4

4

4

4

4

4

3

2

1

С(А20), моль/л

0,2

0,2

0,2

0,4

0,6

0,4

0,2

0,2

0,2

С(А30), моль/л

0

0

0

0

0

0,1

0

0

0

Найти кинетическое уравнение и параметры, адекватно описывающие экспериментальные кинетические зависимости. Предложить механизм реакции.

В опытах получены зависимости концентрации А2 от времени, представленные в таблице 2.

Таблица 2.

Концентрации А2


t,мин

1

2

3

4

5

6

8

10

опыт 1

0.119

0.081

0.05

0.032

0.021

0.013

0.005

0.002

t,мин

1

2

3

4

5

6

8

10

опыт 2

0.13

0.082

0.052

0.031

0.021

0.014

0.006

0.002

t,мин

1

2

3

4

5

6

8

10

опыт 3

0.122

0.078

0.051

0.034

0.022

0.014

0.006

0.002

t,мин

1.1

2.2

3.3

4.4

5.5

6.6

8.8

11

опыт 4

0.248

0.145

0.096

0.063

0.039

0.025

0.01

0.004

t,мин

0.8

1.6

2.4

3.2

4

4.8

6.4

8

опыт 5

0.414

0.291

0.224

0.154

0.123

0.084

0.051

0.029

t,мин

1

2

3

4

5

6

8

10

опыт 6

0.261

0.163

0.107

0.075

0.048

0.032

0.014

0.007

t,мин

1.3

2.6

3.9

5.2

6.5

9.1

11.7

опыт 7

0.148

0.101

0.072

0.054

0.038

0.02

0.012

t,мин

2.8

5.6

8.4

11.2

14

19.6

25.2

опыт 8

0.143

0.103

0.08

0.057

0.045

0.024

0.014

t,мин

13

26

39

52

65

91

117

опыт 9

0.139

0.097

0.077

0.054

0.04

0.024

0.015

Найти кинетическое уравнение и его параметры, адекватно описывающие экспериментальные кинетические зависимости. Предложить механизм реакции.

Определение вида кинетического уравнения


1.                Определение текущих концентраций веществ.

Найдем текущие концентрации всех веществ, участвующих в реакции, с помощью формулы: , где Ni – количество i-того вещества, β – стехиометрический коэффициент.

Для реагентов β = -1, а для продукта β = 1. В нашем случае, можно заменить количества веществ на их концентрации. Формула для расчета концентраций будет иметь вид: СА10-СА1 = СА20-СА2 = СА3-СА30. По экспериментально полученным зависимостям изменения концентрации А2 вычислим изменение концентрации остальных участников реакции. Результаты представлены в таблице 3.

Таблица 3.


Опыт

Точки отбора

0

1

2

3

4

5

6

7

8

t, мин

0

1

2

3

4

5

6

8

10

1

С1, моль/л

4

3.919

3.881

3.85

3.832

3.821

3.813

3.805

3.802

С2, моль/л

0.2

0.119

0.081

0.05

0.032

0.021

0.013

0.005

0.002

С3, моль/л

0

0.081

0.119

0.15

0.168

0.179

0.187

0.195

0.198

t, мин

0

1

2

3

4

5

6

8

10

2

С1, моль/л

4

3.93

3.882

3.852

3.834

3.822

3.814

3.806

3.802

С2, моль/л

0.2

0.13

0.082

0.052

0.031

0.021

0.014

0.006

0.002

С3, моль/л

0

0.07

0.118

0.148

0.169

0.179

0.186

0.194

0.198

t, мин

0

1

2

3

4

5

6

8

10

3

С1, моль/л

4

3.922

3.878

3.851

3.834

3.822

3.814

3.806

3.802

С2, моль/л

0.2

0.122

0.078

0.051

0.034

0.022

0.014

0.006

0.002

С3, моль/л

0

0.078

0.122

0.149

0.166

0.178

0.186

0.194

0.198

t, мин

0

1.1

2.2

3.3

4.4

5.5

6.6

8.8

11

4

С1, моль/л

4

3.848

3.745

3.696

3.663

3.639

3.625

3.61

3.604

С2, моль/л

0.4

0.248

0.145

0.096

0.063

0.039

0.025

0.01

0.004

С3, моль/л

0

0.152

0.255

0.304

0.337

0.361

0.375

0.39

0.396

t, мин

0

0.8

1.6

2.4

3.2

4

4.8

6.4

8

5

С1, моль/л

4

3.814

3.691

3.624

3.554

3.523

3.484

3.451

3.429

С2, моль/л

0.6

0.414

0.291

0.224

0.154

0.123

0.084

0.051

0.029

С3, моль/л

0

0.186

0.309

0.376

0.446

0.477

0.516

0.549

0.571

t, мин

0

1

2

3

4

5

6

8

10

6

С1, моль/л

4

3.861

3.763

3.707

3.675

3.648

3.632

3.614

3.607

С2, моль/л

0.4

0.261

0.163

0.107

0.075

0.048

0.032

0.014

0.007

С3, моль/л

0.1

0.239

0.337

0.393

0.425

0.452

0.468

0.486

0.493

t, мин

0

1.3

2.6

3.9

5.2

6.5

9.1

11.7

7

С1, моль/л

3

2.948

2.901

2.872

2.854

2.838

2.82

2.812

С2, моль/л

0.2

0.148

0.101

0.072

0.054

0.038

0.02

0.012

С3, моль/л

0

0.052

0.099

0.128

0.146

0.162

0.18

0.188

t, мин

0

2.8

5.6

8.4

11.2

14

19.6

25.2

8

С1, моль/л

2

1.943

1.903

1.88

1.857

1.845

1.824

1.814

С2, моль/л

0.2

0.143

0.103

0.08

0.057

0.045

0.024

0.014

С3, моль/л

0

0.057

0.097

0.12

0.143

0.155

0.176

0.186

t, мин

0

13

26

39

52

65

91

117

9

С1, моль/л

1

0.939

0.897

0.877

0.854

0.84

0.824

0.815

С2, моль/л

0.2

0.139

0.097

0.077

0.054

0.04

0.024

0.015

С3, моль/л

0

0.061

0.103

0.123

0.146

0.16

0.176

0.185

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5

Copyright © 2012 г.
При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна.