Xvi-bob. Amaliy mashg’ulotlar

Mustaqil hisoblash uchun masalalar

1. 
   Sirka angidridining (CH₃CO)₂O gidrolizi OH^- ionlari ta’sirida borganda.
   

(CH₃CO)₂O + OH ^– → CH₃COOH + CH₃COO ^–, k₁ = -15 M ^–1· с^–1.
Sirka angidridi gidrolizi katalizatori bu ishitrokida reaksiya quyidagicha boradi.
(CH₃CO)₂O + H₃O⁺ → (CH₃CO)₂OH₃O⁺⁺  2CH₃COOH + H₃O⁺.
Kislotali gidrolizning samarali konstantasi k₂ = 12·10^–3M ^–1· с^–1. Sirka angidridi suvli eritmasining qaysi pH muhitida, qo’zg’almasligi yuqari bo’ladi.

2. 
   A + B → P gomogen katalitik reaksiyasi stasionar tezligi uchun, sxema quyidagicha bo`lganda ifodani aniqlang:
   

1.
2.
3. .


16.2. Geterogen katalizga oid hisoblash
Geterogen katalitik jаrаyonlаrdа ko’pinchа kаtаlizаtоr qаttiq mоddа, rеаgеntlаr esа suyuq yoki gаz (bug’) hоlidа bo’lаdi. Jаrаyon fаzаlаr chеgаrаsidа bоrаdi, shungа ko’rа kаtаliz аsоsаn birin-kеtin bоrаdigаn jаrаyonlаrdаn ibоrаt bo’lib, quyidagicha ketma-ketlikda boradi.

1. 
   Dаstlаbki mоddаlаrni kаtаlizаtоr yuzаsigа оlib kеlish.
   
2. 
   Kаtаlizаtоr yuzаsidа mоlеkulаlаrni jоylаnishi vа dеfоrmаtsiyalаnishi.
   
3. 
   Kаtаlizаtоr yuzаsigа аdsоrblаnish.
   
4. 
   Kаtаlizаtоr yuzаsidаgi rеаksiyalаr.
   
5. 
   Rеаksiyadа hоsil bo’lgаn mоddаni dеsоrbsiyalаnishi.
   
6. 
   Hоsil bo’lgаn mоddаni kаtаlizаtоr yuzаsidаn оlib kеtilishi vа аktiv mаrkаzlаrni bo’sh qоlishi.
   

Bu jаrаyonlаrni qаysi biri sеkin bоrsа, umumiy jаrаyon tеzligi shu bоsqichni tеzligigа tеng bo’lаdi. Bu bоsqichgа chеgаrаlоvchi (limitlоvchi) bоsqich dеyilаdi. Оdаtdа, ikkinchi bоsqich (kinеtik sоhа) chеgаrаlоvchi bo’lishgа intilаdi. Qаysi bоsqichni chеgаrаlоvchi bo’lishi, kаtаlizаtоrning хоssаsigа (аktivligigа) vа rеаksiya shаrоitigа bоg’liq.
16.3. Masala: Bir nechta gazlarning qattiq jism yuzasida adsorbsiyasi Lengmyur izotermasi yordamida tushuntiriladi va u 25^oS da adsorbsion muvozanat konstantasi K=0,85 kPa^-1 bilan tavsiflanadi. Turli darajada gaz bilan to`ldirilgan o`rganilayotgan sistemadagi gaz bosimini hisoblang.
Yechish. Lengmyur izotermasi tenglamasi: , ushbuni p nisbatan yechib, quyidagini olamiz: . Shunga muvofiq, yuzalarda turli darajada ti`ldirilgan gaz bosimini aniqlanadi:

16.3. Masala: Uglerod monooksidini qattiq sorbentda adsorbsiyasini o`rganishda 300K da quyidagi ko`rsatkichlar olingan: p=260 kPa gaz bosimida 0,44 mg CO adsorbsiyalanadi, p=3,0 kPa da CO ni yutilish miqdori 0,19 mg. Shuni inobatga olgan holda, har bir bosim ko`rsatkichida adsorbentni to`ldirish darajasini aniqlang.
Yechish: Lengmyur izoterma tenglamasiga muvofiq:

bundan:

Olingan tenglamani yechib K ga nisbatan quyidagini olamiz:

K ni bilgan holda, bosimning har bir ko`rsatkichidagi to`ldirish darajasini aniqlaymiz: