8.4.6 Vliv teploty na reakční rychlost, výpočet teploty pro dosažení určitého složení reakční směsi

Zjistěte, při jaké teplotě je třeba provádět reakci I. řádu, která probíhá podle stechiometrické rovnice
A(g) = 2B(g) + (1/2)C(g),
aby reakční směs obsahovala za 3 minuty od počátku reakce 63,16 mol.% složky B. Při teplotě 605 K za 180 s zreaguje 25 % přítomné složky A. Aktivační energie je v uvažovaném oboru teplot konstantní a má hodnotu 99 kJ/mol. Předpokládejte ideální chování plynných složek.

Výsledek

T1 = 605 K, k1 = 0,001598 s1,
T2 = 642,84 K ( xA = 40 mol.%, k2 = 0,005091 s1).

Postup

Ze vztahu (8.15) vypočteme při T1 rychlostní konstantu k1. Z látkové bilance určíme složení reakční reakční směsi a potřebnou rychlostní konstantu při hledané teplotě T2. Ze vztahu (8.35) potom teplotu T2.