一文了解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的方程推導(dǎo)步驟
閱讀:2179 發(fā)布時(shí)間:2023-2-6
反應(yīng)動(dòng)力學(xué)是研究各種物理,、化學(xué)因素(如溫度,、壓力、濃度,、反應(yīng)體系中的介質(zhì),、催化劑、流場(chǎng)和溫場(chǎng)分布,、停留時(shí)間分布等)對(duì)反應(yīng)速率的影響以及相應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理和數(shù)學(xué)表達(dá)式等的化學(xué)反應(yīng)工程的分支學(xué)科,。
動(dòng)力學(xué)方程的推導(dǎo)是動(dòng)力學(xué)的核心內(nèi)容,因?yàn)榛瘜W(xué)計(jì)量方程形式多變,,反應(yīng)物可能不止一種,,有的反應(yīng)物計(jì)量系數(shù)可能不為1,。這些情況下就不能任意套用公式,以免出現(xiàn)錯(cuò)誤,。
穩(wěn)妥也是方便的做法,,必須是——直接按照實(shí)際情況進(jìn)行動(dòng)力學(xué)方程推導(dǎo)!
步驟一:列出t和c的對(duì)應(yīng)關(guān)系
一般來說,,反應(yīng)速率r只和反應(yīng)物和催化劑的濃度有關(guān),,催化劑在一次動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中濃度不變,所以只需要考慮反應(yīng)物濃度對(duì)r的影響,。
所以第一步是根據(jù)計(jì)量方程式,,列出不同反應(yīng)時(shí)刻t下對(duì)應(yīng)的反應(yīng)物濃度c。
步驟二:寫出速率方程r~c
根據(jù)反應(yīng)級(jí)數(shù),,按照反應(yīng)速率定義,,列出r和c的關(guān)系式。
步驟三:移項(xiàng)變形
對(duì)于步驟二中寫出的微分方程,,進(jìn)行移項(xiàng)變形,,微分方程等式左側(cè)為濃度相關(guān)項(xiàng),而右側(cè)一般都是kdt,。
步驟四:積分得到c~t
對(duì)微分方程進(jìn)行積分,,如果需要的是c和t的線性關(guān)系,直接進(jìn)行不定積分,。如果需要用于計(jì)算的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程,,就進(jìn)行定積分,定積分的下限對(duì)應(yīng)第一步t=0時(shí)的反應(yīng)物起始濃度,,而積分上限就是反應(yīng)t時(shí)刻的反應(yīng)物即時(shí)濃度,。
按照這四個(gè)步驟,基本的動(dòng)力學(xué)方程推導(dǎo)都可以搞掂哦,!