Ako vypočítať molárne zlomky prúdu produktu?

Judita Kravjarová
Judita Kravjarová
• 4 min čítanie
Rieši sa o2 vo výstupnom prúde pomocou mólov napájaných o2
Rieši sa o2 vo výstupnom prúde pomocou mólov napájaných o2 a spotrebovaných mólov.

Máte záujem o chemické inžinierstvo alebo už navštevujete triedu v tejto oblasti? Tento článok vás prevedie bežným typom problému, s ktorým sa stretávate na hodinách chemického inžinierstva. Prejde základy, ale je dôležité, aby ste mali znalosti z chémie, aby ste porozumeli vykonaným výpočtom.

Časť 1 z 3: porozumenie kľúčovým pojmom

  1. 1
    Naučte sa vyvážiť chemickú rovnicu. Zaistite, aby všetky chemické látky boli v reaktantoch a produktoch vyvážené.
  2. 2
    Poznať definíciu zlomkovej konverzie. Frakčná konverzia je percento reakčnej zložky, ktorá sa spotrebuje pri reakcii. Ide o zlomok: spotrebované krtky delené krtkami dodávanými do systému.
  3. 3
    Poznáte definíciu percentuálneho prebytku. Percentuálny prebytok sa zistí odčítaním teoretického množstva potrebného od podávaného množstva, delením tohto čísla teoretickým množstvom a vynásobením 100.
  4. 4
    Pochopte pojem molárnej frakcie. Molárny zlomok je počet mólov jedného produktu delený celkovým počtom mólov vo výstupnom prúde.
  5. 5
    Naučte sa nakresliť vývojový diagram systému. Pretože všetko, čo vstupuje do systému, musí vyjsť, vývojový diagram ukazuje reaktanty vstupujúce do systému (vstup) a produkty, ktoré vystupujú (výstup).
V prúde produktu bolo 15 mólov
Je možné zistiť, že 85 zo 100 mólov bolo spotrebovaných a v prúde produktu bolo 15 mólov.

Časť 2 z 3: nastavenie

  1. 1
    Prečítajte si otázku veľmi pozorne. Pochopte, čo sa vás otázka pýta, príkladom otázky môže byť:
    • V procese výroby chlóru, chlorovodíka a O 2, sa nechá reagovať za vzniku Cl 2 a H 2 O. vzduchu (21% O 2 a 79% N 2) sa privádza do systému s 35% prebytku z O 2 a frakčný konverzia HCl je 85%. Vypočítajte molárne zlomky zložiek prúdu produktu.
    • Pomocou frakčnej konverziu HCl zistiť, koľko molí kyseliny chlorovodíkovej a O 2 sú použité.
    • Zistením množstva mólov spotrebovaných reaktantov je možné množstvo mólov produktov vyriešiť pomocou stechiometrických pomerov.
  2. 2
    Zapíšte si všetky uvedené informácie a to, čo sa pokúšate nájsť.
    • Frakčnou konverziou HCl = 0,85 sa do O 2 privádza 35% prebytok, vzduch sa skladá zo 79% N 2 a 21% O 2 a N 2 v systéme nereaguje, je inertný.
  3. 3
    Napíšte vyváženú chemickú rovnicu pre problém.
    • HCl reaguje s O 2 na výrobu Cl 2 a H 2 O
    • Vyvážená rovnice pre to je 2HCl + 0,5 o 2 → Cl 2 + H 2 O.
  4. 4
    Nakreslite vývojový diagram systému. Jasne označte vstupy, výstupy a premenné.
    • Vstupmi sú 100 mólov HCl (100 mólov sa dá predpokladať), n 1 mól vzduchu, čo je 21% O 2 a 79% N 2
    • Výstupmi sú HCl (n HCl), O 2 (n O 2), N 2 (n N 2), Cl 2 (n Cl 2) a H 2 O (n H 2 O)
Molárny zlomok je počet mólov jedného produktu delený celkovým počtom mólov vo výstupnom prúde
Molárny zlomok je počet mólov jedného produktu delený celkovým počtom mólov vo výstupnom prúde.

Časť 3 z 3: riešenie problému

  1. 1
    Na zistenie n hcl použite frakčnú konverziu reaktantu hcl. Dá sa predpokladať molárny prietok 100 pre HCl a použiť vzorec na frakčnú konverziu. Je možné zistiť, že 85 zo 100 mólov bolo spotrebovaných a v prúde produktu bolo 15 mólov.
    • krtkovia vľavo = krtky kŕmené-krtky spotrebované
    • n HCl = 15 mol
  2. 2
    Nájdite moly o 2 dodávané do systému a molárny prietok vzduchu. Za použitie stechiometrických pomerov to môže byť zistené, že 25 mol O 2, je potreba pre reakcii sa 100 mólami kyseliny chlorovodíkovej.
    • Spotrebuje sa 85 mólov HCl. HCl a O 2 majú pomer 2: 0,5, takže na každé 2 móly spotrebovanej HCl sa spotrebuje 0,5 molu O 2.
    • Za použitie vzorca pre percent vyššie ako to môže byť zistené, že 33,75 mol O 2 sú privádzané do reaktora.
    • Viete, že vzduch je 21% kyslíka, 33,75/ 0,21 = 160,7 mólov privádzaného vzduchu. n 1 = 160,7
  3. 3
    Vyriešte n 2 vo výstupnom prúde. Vzduch je 79% N 2 a žiadna sa nechá reagovať tak, n N 2 = 0,79 * 160,7 = 127 mol.
  4. 4
    Riešiť pre cl 2.
    • Cl 2 a HCl majú pomere 1: 2 za každé 2 mólami kyseliny chlorovodíkovej spotrebuje 1 mol Cl 2 je produkovaný.
    • 82,5 = 42,5 mol Cl 2
  5. 5
    Riešenie pre moly h 2 o.
    • H 2 O a kyseliny chlorovodíkovej sa 1: 2, ako je vzťah Cl 2 a kyseliny chlorovodíkovej, tak mol vyrábané z H 2 O = 42,5 mol
  6. 6
    Rieši sa o 2 vo výstupnom prúde pomocou krtkov napájaných o 2 a spotrebovaných mólov.
    • krtkovia vľavo = krtky kŕmené-krtky spotrebované. O 2 a H 2 O majú 0,5: 1 pomer, takže pre každú 0,5 mol O 2 spotrebuje 1 mol H 2 O je generovaný tak, O 2 v prúde produktu.
  7. 7
    Nájdite molárne zlomky každého druhu. Toto je množstvo každého z druhov delené celkovým počtom mólov vo výstupnom prúde.
    • Celkový počet krtkov = 15 +42,5 +42,5 +12,25 +127 = 239,25
    • Molárny podiel HCl je 12 539,25 = 0,06
    • Molárny podiel O 2 je 12,22,539,25 = 0,05
    • Molárna frakcia Cl 2 je 42,2.539,25 = 0,17
    • Molárna zlomok H 2 O je 42,2.539,25 = 0,17
    • Molárna frakcia n 2 je 126,4.539,25 = 0,53
Prečítajte si tiež: Ako pestovať kryštály?

Prečítajte si tiež:

  1. Ako vypočítať percentuálny výnos v chémii?
  2. Ako vypočítať molárnu absorpciu?
  3. Ako vypočítať elektronegativitu?
Súvisiace články
  1. Ako zaobchádzať s bezvodým amoniakom?Edmund Čaplovič
  2. Ako vykonať kapsulárnu škvrnu?Zora Nemcová
  3. Ako vykonať tenkovrstvovú chromatografiu?Ľubomíra Holéczyová
  4. Ako vykonať stĺpcovú chromatografiu?Klement Hossa
  5. Ako pestovať kryštály kamenca?Pavol Kučera
  6. Ako pestovať kryštály z epsomskej soli?Ing. Karolína Hulmanová
FacebookTwitterInstagramPinterestLinkedInGoogle+YoutubeRedditDribbbleBehanceGithubCodePenWhatsappEmail