Matematikal na Modelo sa Inhinyeriya
Pagkalkula sa Bilang sa Masalimuot na mga Reaksiyon: Mga Halimbawa sa Hakbang-by-steep Para sa mga Inhinyero
Table of Contents
Ang pag-unawa kung paano kakalkulahin ang mga constant sa mga komplikadong reaksiyon ay mahalaga para sa mga inhinyerong gumagawa ng mga prosesong kimikal. Ang artikulong ito ay nagbibigay ng mga halimbawang hakbang-by-paa upang liwanagin ang proseso at mapabuti ang mga praktikal na kasanayan sa aplikasyon.
Patuloy na Dumarami ang mga Saligang Bagay
Ang bilis na patuloy, na tinutukoy bilang k, ay isang aspeto ng proporsiyon sa batas ng isang reaksiyon. Ito ay nag-uugnay ng bilis ng reaksiyon sa mga konsentrasyon ng mga reactant. para sa mga simpleng reaksiyon, ang pagkalkula k ay tuwiran, ngunit ang mga komplikadong reaksiyon ay nangangailangan ng mas detalyadong pagsusuri.
Halimbawa 1: Reaksiyon sa Biolekular
Isaalang - alang ang reaksiyon kung saan nagsasama ang A at B upang bumuo ng mga produkto: A + B → Products. Ang batas sa bilis ay:
Rate = k [A][B][
Kung ang panimulang konsentrasyon ay [A] = 0.5 M, [B] = 0.3 M, at ang tinatayang panimulang bilis ay 0.045 M/s, kung gayon ang bilang ay walang pagbabagong tinataya na:
k = Crate / ([A][B]) = 0.045 / (0.5 × 0.3) = 0.3 M-1s-1[[[[[[[[[[LT:5]][[[[[[[[[5]]]
Halimbawa 2: Masalimuot na Reaksiyon sa Maraming Hakbang
Para sa mga reaksiyon na kinasasangkutan ng maraming mga hakbang, ang kabuuang batas ng rate ay nakasalalay sa hakbang na rate-determining. Halimbawa ng isang reaksiyon ay nangyayari sa pamamagitan ng:
Hakbang 1: Isang ⁇ B (fast lance)
Hakbang 2: B + C → D (mabagal, rate-determining hakbang)
Ang batas sa bilis ay batay sa mabagal na hakbang:
[[2 [B][C][[[[[]
Yamang [B] ang [A] sa pagkakatimbang, masasabi ito na:
[B] = Keq[ [A]
Ang paghalili sa batas sa bilis ay nagbibigay:
[2 K[[[[[[[[4][[C][[]
Pagsusuri sa mga Hakbang ng Pagkalkula
- Alamin ang kabuuang reaksiyon at mekanismo nito.
- Alamin ang rate-determining hakbang.
- Isulat ang angkop na rate law batay sa hakbang.
- Gumamit ng eksperimental na impormasyon upang malutas ang patuloy na bilis.