Syntéza amoniaku Úkol: "vypočtěte rovnovážnou konstantu reakce při tlaku standardním ale jiné, nežli standatdní teplotě. " "V tlakově kompenzovaném (p,T, konst) " "a uzavřeném (V,T, konst) isotermickém reaktoru." Specie H2 N2 NH3 R= 8.31448 J/(K mol) n(i)= Vstupní data: "Standard State and Enthalpy of Formation, Gibbs Free Energy of Formation, Entropy and Heat Capacity (engineeringtoolbox.com)" Postup: 1. Vyhledejte hodnoty chybějících termodymanickýchfunkcí a veličin v tabulkách za standardních podmínek. Použij vztahy: "Substances - Standard State and Enthalpies of Formation, Gibbs Free Energies of Formation, Entropies and Heat Capacities" 2. Vypočítejte termodymanické funkce a veličiny za zvolené teploty 35 °C které zjednoduš s použitím konstantní tepelné kapacity "Předpokládejte, že Cp se v intervalu 25 až 235stC nemění." p= 100 Atm= Pa t= 25 °C = K t= 235 °C = K DHf DUf DSf DGf Cp CV DFf DHf DUf DSf DGf DFf specie kJ/mol kJ/mol kJ/mol kJ/mol J/(K mol) J/(K mol) kJ/mol specie kJ/mol kJ/mol kJ/mol kJ/mol kJ/mol H2 (g) 0 #DIV/0! 130.7 0 28.8 20.48552 #DIV/0! H2 0 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! N2 (g) 0 #DIV/0! 191.6 0 29.1 20.78552 #DIV/0! N2 0 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! NH3 (g) -45.9 #DIV/0! 192.8 -16.4 35.1 26.78552 #DIV/0! NH3 -45.9 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0! 3. Výpočtěte změny termodynamických funkcí při reakci. t= 25 °C = 298 K t= 235 °C = 508 K Standardní reakční entalpie: Změna entalpie při reakci: DHr0= kJ/mol DHr= kJ/mol Změna objemu při reakci: Změna vnitřní energie při reakci: DVr0= m3 DVr= m3 Standardní reakční vnitřní energie: Změna vnitřní energie při reakci: DUr0= kJ/(mol) DUr= kJ/(mol) Standardní reakční entropie: Změna entropie při reakci: DSr0= J/(K mol) DSr= J/(K mol) Standardní reakční Helmholzova energie: Změna Helmholzovy energie při reakci: DFr0= kJ/mol DFr= kJ/mol Standardní reakční Gibbsova energie: Změna Gibbsovy energie při reakci: DGr0= kJ/mol DGr= kJ/mol kontrola: 0 kJ/mol kontrola: 0 kJ/mol 4. Vypočtěte rovnovážnou konstantu t= 25 °C = 298 K t= 235 °C = 508 K "Reakce v ""pytlíku"" umístěném v termostatu" Kr= Kr= Reakce v autoklávu umístěném v termostatu Kr= Kr= ##### Sheet/List 2 ##### Úkol: "Vypočtěte závislost Gibsovy energie při syntéze amoniaku za konstantního standardního tlaku, " 101325 "Pa," a teplotě 0 K v závislosti na rozsahu reakce. Objem reaktoru je 10 m3 pro tuto teplotu platí: DGf Do reaktoru bylo napuštěno následující množství výchozích látek: specie kJ/mol čas t=0 substance mol stech ni DGf H2 300 #DIV/0! H2 (g) #DIV/0! N2 100 #DIV/0! N2 (g) #DIV/0! NH3 0 #DIV/0! předpokládejte ideální chování směsi plynů. NH3 (g) #DIV/0! step x (max) = mol obratů použij step x = 5 mol obratů R= 8.31448 J/(K mol) "1. Vygeneruj osu rozsahu reakce, parciálních tlaků, perc. Gibbsovy energie složek a celkovou" Gibbs energie parciální tlaky pi/p0 Parciální Gibbs energy celková stupeň konverze rozsah n H2 n N2 n NH3 H2 N2 NH3 H2 N2 NH3 x mol mol mol J/mol J/mol J/mol J/mol 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 2. Vytvoř graf závislosti Gibbsovy energie na rosahu reakce a na stupni konverze reakce.