​​​​​​​По данным о равновесии реакции (SiO2)раств + 3C = SiC + 2CO при 1723 К найти величины активностей и коэффициентов активностей SiO2 в расплаве CaO – SiO2 при указанных составах. мас.% SiO2 100 58,8 37,5 Рсо, атм 0,378 0,239 0,146 (Решение → 30509)

Заказ №38836

По данным о равновесии реакции (SiO2)раств + 3C = SiC + 2CO при 1723 К найти величины активностей и коэффициентов активностей SiO2 в расплаве CaO – SiO2 при указанных составах. мас.% SiO2 100 58,8 37,5 Рсо, атм 0,378 0,239 0,146

Решение:

1. Равновесие в гетерогенных системах. Если в системе имеется две или несколько фаз, то она называется гетерогенной. Так, одно или несколько реагирующих веществ или продуктов могут находиться в твердом или жидком состоянии, а остальные - в газообразном. Концентрации жидких или твердых веществ в равновесии не изменяются, потому по сравнению с гомогенной системой расчеты упрощаются. Давление пара и растворимость твердых и жидких веществ не зависят от их количества, являются постоянными при данной температуре величинами и включаются в константу равновесия. Рассмотрим заданную реакцию (SiO2) (ж) + 3C(т) = SiC(т) + 2CO(г) Для нее ( )* ( ) ( )* ( ) P SiO2 P C Р SiC P CO КР   и раств Р Р a SiO P CO P SiO P C Р SiC К К 2 2 2 [ ] ( ) ( ) * ( ) ( )   *  поскольку при постоянной температуре и р(SiO2), р(C) и р(SiC) постоянны. Закон Генри о растворимости газа в растворах в аналитической форме выглядит так КН,ср = с1 /Ргаз где КН,рс- коэффициент Генри Р – парциальное давление газа над раствором. атм.; с1 – концентрация газа в растворе в долях моля. Выражая парциальное давление через уравнение Менделеева – Клапейрона, получим КН,сс=КН,ср*R*T где R=8,31 Дж/моль*К – универсальная газовая постоянная; Т – температура системы 2. Вычислим молярные концентрации угарного газа для раствора Вычисляем концентрации, которые являются равновесными для системы раствора реакции, и, соответственно, найдем равновесные концентрации SiO2 вычитанием из концентраций SiO2 в реакции. Число молей вещества вычисляется по формуле , B B B M m n  n(SiO2)=m(SiO2)/M(SiO2)= mi (SiO2)/60 где m – масса вещества, г; M – молярная масса вещества, г/моль; Принимая массу раствора за 100г, получим соответствующие массы оксида кремния. v=0,1л Для удобства оформим все вычисления в виде таблицы m (SiO2), г 100 58,8 37,5 с (SiO2), моль/л 0,167 0,098 0,625 с1 (CO) 0,334 0,196 0,125 При вычислениях учитываем стехиометрические коэффициенты реакции. 3. Вычисли коэффициент Генри при заданной температуре системы Т=1723 по формуле КН,сс=КН,ср*R*T= с1*R*T/Р