Tasapainojen määrittäminen tasapainovakiomenetelmällä

Transkriptio

1 Luento 6: sutspnot eskvkko 3.1. klo Termodynmset tspnot (Syksy 18) Tspnojen määrttämnen tspnovkomenetelmällä Trkstel homogeenst ksufsrektot. Esm.: (g) + (g) = (g) + O (g) (Lämpötl rttävän korke, jott ves esntyy höyrynä.) Rektotspnoj vodn trkstell bbsn vpenergn vull. Määrtetään bbsn vpenergn muutos edellä estetylle rektolle. emllselle rektolle bbsn vpenergn muutos sdn tuotteden vpenergoden j lähtöneden vpenergoden erotuksen: R Tuotteet Lähtöneet Jokselle rektoss mukn olevlle komponentlle () bbsn vpenerg vodn esttää summn - stndrdvpenergst (= puhdsnefunkto ) - ktvsuudest/ptosuudest rppuvst termstä Mtä on ktvsuus? Mtt neen mhdollsuuksst ott os rektohn suhteess puhtn neen vstvn kykyyn ktvnen ptosuus - Puhtn neen ktvsuus = 1 - Idelksun ktvsuus = sun ospne - Seosfsn luenneen neen ktvsuus rppuu - ko. neen ptosuudest - vuorovkutuksest luottmen knss - vuorovkutuksest muden luenneden neden knss Jko delsn j epädelsn luoksn sen mukn mten luenneen neen j luottmen välnen vuorovkutus muuttuu ptosuuden muuttuess

2 771 - Termodynmset tspnot (Syksy 18) Tspnojen määrttämnen tspnovkomenetelmällä (jtko) Määrtetään edellä estetyn pohjlt yhtälö, jonk vull vodn lske bbsn vpenergn muutos edellä estetylle rektolle: (g) + (g) = (g) + O (g) R O O O O O O R < R > R = Rekto etenee krjotettuun suuntn (vsemmlt okelle) Rekto etenee käänteseen suuntn (okelt vsemmlle) Systeem on tspnoss O

3 Tspnovko, Termodynmset tspnot (Syksy 18) Merktään: O Tuotteden ktvsuuksen suhde lähtöneden ktvsuuksn. O t e > 1 < 1 Tspno on tuotteden puolell Tspno on lähtöneden puolell vodn lske yksttästen neden rvojen pohjlt ( ), jos ne tunnetn t bbsn vpenergn määrtelmästä ( = - TS), jos entlp () j entrop (S) tunnetn. Sdn ss lskettu rvo tspnovkolle (). Tunnetn ktvsuuksen suhde. Jott vodn lske tspnoptosuudet, on tunnettv ktvsuuksen j ptosuuksen välnen rppuvuus. Tosn snoen: Idelksulle: ktvsuus = ospne Puhtlle nelle: ktvsuus = 1 Idelluokslle: ktvsuus = ptosuus Relksulle j epädelslle luokslle on huomotv seoksen komponentten välset vuorovkutukset. ktvsuus- j fugsteettkertomet Idelksulle: p Puhtlle (stndrdtlslle) nelle:

4 Ylestettynä: bbsn vpenergn j tspnovkon välnen rppuvuus Termodynmset tspnot (Syksy 18) Rekton b c dd tspnovko on muoto c d D b bbsn vpenergn muutos sdn tuotteden j lähtöneden vpenergoden erotuksen: R c d D D b c d b c d b D D c d D b R < R > R = Rekto etenee krjotettuun suuntn (vsemmlt okelle) Rekto etenee käänteseen suuntn (okelt vsemmlle) Systeem on tspnoss c D d b t e > 1 < 1 Tspno on tuotteden puolell Tspno on lähtöneden puolell un ktvsuudet estetään ptosuuksen/ospneden vull, sdn yhtälö, jost tspno vstvt ptosuudet sdn määrtettyä. Mkäl tuntemttom ptosuusmuuttuj on uset, joudutn ltmn netse, jok stoo ptosuusmuuttujt tosns (ks. tehtävä!).

5 Tehtävä luennolle Termodynmset tspnot (Syksy 18) Mkä on ksuseoksen tspnokoostumus, kun vesksurekto + = + O tphtuu 1 :ssä j kun lkutteess lähtönet ( j ) on yhtä pljon (j tuottet j O e vstvst ole luss lnkn)? Mten tne muuttuu, jos lähtönet onkn luss suhteess / = 5/1? f 1 () = clmol -1 f 1 ( O) = clmol -1 f 1 ( ) = clmol Tutkttess metllsulfdtspno lbortoro-olosuhtess lämpötlss 1 rknpne sdn kn - S -ksuseoksell. () Jos ksuseoksen / S -suhde on 9/1, nn mkä on tmosfäärn p S? (b) Jos rkktmosfäär knsdnkn O -SO -seoksell, nn mkä rknpne svutetn ksuseoksell, jonk SO /O -suhde on 9/1? p kok = 11,35 kp f 1 ( S) = - 1 clmol -1 f 1 (SO ) = - 69 clmol -1