166020 (624925), страница 2
Текст из файла (страница 2)
,
,
Для расчета из таблицы Бенсона выпишем парциальные вклады
соответствен-но для 298К, 400К, 500К, 600К, 800К и 1000К.
Определим по формулам энтальпии образования и энтропии изопрена для диапазона температур от 298К до 1000К и стандартного давления. Результаты расчетов приведены в таблице:
|
|
|
|
| 298К | 81870,00 | 322,846 |
| 400К | 76724,87 | 357,293 |
| 500К | 72476,77 | 388,709 |
| 600К | 68957,52 | 418,006 |
| 800К | 63759,52 | 470,859 |
| 1000К | 60873,52 | 517,416 |
Теплоемкости
возьмем экспериментальные из таблицы:
| | Т, К |
| 36.28 | 50 |
| 47.75 | 100 |
| 60.95 | 150 |
| 74.81 | 200 |
| 95.64 | 273.15 |
| 102.69 | 298.15 |
| 103.21 | 300 |
| 129.59 | 400 |
| 152.16 | 500 |
| 171.03 | 600 |
Продолжение.
| 186.95 | 700 |
| 200.6 | 800 |
| 212.3 | 900 |
| 222.5 | 1000 |
| 231.3 | 1100 |
| 238.9 | 1200 |
| 245.5 | 1300 |
| 251.2 | 1400 |
| 256.2 | 1500 |
4,4-диметилоксан-1,3
Из таблицы Бенсона возьмем парциальные вклады для
и
, вводим набор поправок:
Поправки на гош-взаимодействие отсутствуют.
Поправка на симметрию:
,
Таблица 1
|
| Кол-во вкладов | Вклад | Вклад в энтальпию, кДж/моль | Вклад | Вклад в энтропию Дж/К*моль | Вклад | Вклад в т/емкость Дж/К*моль |
| СН3-(С) | 2 | -42, 19 | -84,38 | 127,29 | 254,58 | 25,910 | 51,82 |
| СН2-(2С) | 1 | -20,64 | -20,64 | 39,43 | 39,43 | 23,020 | 23,02 |
| С-(3С,0) | 1 | -27,63 | -27,63 | -140,48 | -140,48 | 18,12 | 18,12 |
| СН2-(С,0) | 1 | -33,91 | -33,91 | 41,02 | 41,02 | 20,89 | 20,89 |
| СН2-(20) | 1 | -67,39 | -67,39 | 32,65 | 32,65 | 11,85 | 11,85 |
| О-(2С) | 2 | -97,11 | -194,22 | 36,33 | 72,66 | 14,23 | 14,23 |
| ∑ | 8 | -428,17 | 299,86 | 139,93 |
Продолжение.
| Поправка на 1,3-диоксановый цикл | 1 | 0,84 | 0,84 | 66,14 | 66,14 | ||
| поправка на симм. | σнар= | 1 | σ внутр= | 9 | -18,268 | ||
|
| -427,33 |
| 347,732 |
| 139,930 |
Для повышенных температур энтальпия и энтропия определяется по формулам:
,
,
Для расчета из таблицы Бенсона выпишем парциальные вклады
соответственно для 298К, 400К, 500К, 600К, 800К и 1000К.
Определим по формулам энтальпии образования и энтропии изопрена для диапазона температур от 298К до 1000К и стандартного давления. Результаты расчетов приведены в таблице:
|
|
|
|
| 298К | -427330,00 | 347,732 |
| 400К | -443239,96 | 400,076 |
| 500К | -456796,21 | 449,552 |
| 600К | -468750,36 | 496,332 |
| 800К | -489459,66 | 580,819 |
| 1000К | -506798,06 | 654,833 |
Для теплоемкости
экспериментальные данные отсутствуют, определим их методом Бенсона:
|
|
|
| 298К | 294,09 |
| 400К | 341,4 |
| 500К | 381,91 |
| 600К | 411,1 |
| 800К | 456,13 |
| 1000К | 487,1 |
Кроме того, при синтезе изопрена образуются формальдегид и вода.
Термодинамические свойства воды возьмем из таблицы свойств:
|
|
|
|
| 33,60 | -241,84 | 188,74 |
| 33,60 | -241,84 | 188,95 |
| 34,27 | -242,84 | 198,70 |
| 35,23 | -243,84 | 206,48 |
| 36,32 | -244,76 | 212,97 |
| 37,45 | -245,64 | 218,66 |
| 38,70 | -246,48 | 223,76 |
| 39,96 | -247, 19 | 228,36 |
| 41,21 | -247,86 | 232,67 |
Термодинамические свойства формальдегида рассчитываем методом Бенсона. Полученные результаты представлены в таблице.
|
|
|
|
|
| 298 | 35,44 | -108790,00 | 224,56 |
| 400 | 39,25 | -110505,00 | 235,55 |
| 500 | 43,76 | -112133,68 | 244,81 |
| 600 | 48, 20 | -113618,38 | 253, 20 |
| 800 | 55,94 | -116063,03 | 268,18 |
| 1000 | 61,97 | -117821,73 | 281,33 |
По полученным данным рассчитываем термодинамические характеристики процесса:
Рассчитаем константу равновесия реакции
при стандартном давлении для диапазона температур:
.
Результаты расчетов сводим в таблицу:
|
|
|
|
| 298 | 158574,80 | 388,41 |
| 400 | 166620,46 | 391,47 |
| 500 | 173295,78 | 390,45 |
| 600 | 179325,50 | 387,84 |
| 800 | 190676,71 | 381,98 |
| 1000 | 201989,69 | 376,59 |
Т. о., можно сделать вывод, что реакция эндотермическая, т.е. при увеличении температуры увеличивается скорость прямой реакции. По уравнению реакции можно сделать вывод, что при увеличении давления реакция разложения диоксана замедлится, т.е. увеличение давления в реакторе нежелательно.
Рассчитаем константу равновесия для различных температур















