8.2.1 Reakce I. řádu v plynné fázi
probíhá v plynné fázi při 500 °C v systému za konstantního objemu jako reakce I. řádu s rychlostní
konstantou
k = 4 . 10−4 s−1.
Jestliže počáteční tlak dimethyletheru je 80 kPa vypočtěte:
a) koncentraci dimethyletheru a jeho parciální tlak po 30 min, b) poločas
reakce, c) za jak dlouho dosáhne tlak v systému hodnotu 200 kPa.
Na počátku byl v systému pouze čistý dimethylether.
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
Výsledek
a) cether = 6,06 . 10−3 mol/dm3, pether = 30,95 kPa.
b) τ1/2 = 1732,9 s = 28,88 min.
c) τ = 3462,9 s = 57,71 min.
Postup
Řešení
a) Počáteční koncentraci dimethyletheru (≡ A) určíme ze vztahu (8.3)
a podle (8.15) a (8.3) dostaneme
b) Ze vztahu (8.15) plyne
c) V tomto případě musíme provést látkovou bilanci. Za základ vezmeme reaktor o objemu 1 dm3. Za těchto předpokladů se v něm nachází nA0 = cA0 mol dimethyletheru. V čase τ bude v systému látkové množství
a celkový tlak
Pro zreagované látkové množství x dostaneme (nA0 = pA0V/(RT))
Koncentrace dimethyletheru bude rovna
a z rovnice (8.15) získáme
