Перейти к содержимому
Рустам

получение азотной кислоты

Рекомендованные сообщения

я пробовал несколько раз никак не получалось

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

так, пока что на ум приходит что-то вроде выразить все штуки алгебраически через уравнение скорости, взять от него производную и приравнять к нулю. Неизвестных много, но сейчас попробуем.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Награды

в общем, мое решение имеет место быть, если изначально знать что скорость реакции можно записать в виде: \[r=k[NO]^2[O_2]\]

с этого момента все становится в разы проще, остается не затупить.

В нитрозном газе есть NO и инертные газы(IG), добавляем воздуха - теперь в смеси еще кислород с азотом.

1 - общий номинальный объем, в котором есть IG, NO и O2. Азот нам не интересен.

Выразим нужные нам вещи: \([NO]=х\) ; \([O_2]=(1-[IG]-x)\)

\[r=K\cdot x^2 \cdot (1-[IG]-x) = k(x^2-[IG]x^2-x^3)\]

скорость со временем понижается(закон действующих масс, привет), возьмем производную и приравняем к нулю - найдем х при котором скорость максимальна.

\[\frac{dr}{dx}=k(2x-2x[IG]-3x^2)=0 \]

\[2x-2x[IG]-3x^2=0\]

\[2x-2x[IG]=3x^2\]

\[2(1-[IG])=3x\]

\[x=\frac{2}{3}(1-[IG])\]

Круто, теперь мы знаем, что если убрать инертные газы, при максимальной скорости окисления смесь NO и O2 будет на 67 процентов из NO и на 33 процента из O2.  Скажем, что было \(V\) литров нитрозного газа, NO там \(аV.\) Кислорода в воздухе 21 процент, тогда, если объем кислорода это \[\frac{аV}{2}\], объем воздуха это \[\frac{аV}{(2\cdot 0.21)}=2.38aV \]

соотношение:  \[ \frac{V}{2.38aV} = \frac{1}{2.38a} \]

 


Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Награды

16 минут назад, Рустам сказал:

это ответ задачи

 

честно, пока что не понял почему ответы не сходятся, хотя метод вроде бы более-менее такой же.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Награды

мой ответ включает в себя долю газа а, в то время как в ответе из авторских решений там этой доли нет. 

Интересно, что если соотношение должно быть равно двум(как в авторском решении - 1:0,5=2), то значение доли оксида азота(II) в нитрозном газе(из моего решения): а=0,21

Это явление суперочевидно, если посмотреть на ход моего решения. Как мне сейчас кажется, соотношение из авторского решения ограничивает условия задачи только для определенной доли NO в нитрозном газе( то есть - 0.21). Возможно, я где то жестко туплю (оставлось только этого не делать, но видимо и с этим я не справился). Исправьте меня, кто видит что здесь не так.

Изменено пользователем Abilmansur

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Награды

Меня смущает самая начальная часть твоего решения - где ты принимаешь общий объём равным 1, и выражаешь NO как х. Т.е, формально, ты находишь какое должно быть соотношение NO и остального для максимальной скорости реакции. 
 

А задача просит найти соотношение нитрозного газа и воздуха, в котором их нужно смешать. Это немного другое. Плюс, я не уверен за допущение, что все IG можно принять равным нулю (что значит, что в смеси только NO и О2, что априори неверно)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

1 час назад, Anton сказал:

Плюс, я не уверен за допущение, что все IG можно принять равным нулю (что значит, что в смеси только NO и О2, что априори неверно)

Такого допущения не было. (1-[IG]) означало вся изначальная смесь но без интертных газов, если ты про это.

 

1 час назад, Anton сказал:

Меня смущает самая начальная часть твоего решения - где ты принимаешь общий объём равным 1, и выражаешь NO как х. Т.е, формально, ты находишь какое должно быть соотношение NO и остального для максимальной скорости реакции. 

Должно было выходить все равно:( Я же все преобразовывал к смешению нитрозного газа и воздуха.

Ладно, ответ в авторском решении верный, придется понять почему мой нет.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Награды

2 часа назад, Abilmansur сказал:

Я же все преобразовывал к смешению нитрозного газа и воздуха.

Еще раз - ты преобразовывал к тому, какое должно быть соотношение нитрозного газа и кислорода (который ты поделил на 0.21) в уже оптимальной смеси.

А вопрос в том, в каком соотношении смешать нитрозный газ и воздух, чтобы получить оптимальную смесь. Это разные вопросы

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас

×