Решение прямой кинетической задачи методом Эйлера

РЕШЕНИЕ ПРЯМОЙ КИНЕТИЧЕСКОЙ ЗАДАЧИ МЕТОДОМ ЭЙЛЕРА

Алгоритм работы

Составляем систему дифференциальных уравнений.

Рассчитываем по формуле Эйлера кинетические кривые для всех веществ, участвующих в реакции.

Проверка правильности:.по закону сохранения массы  сумма масс (концентраций) всех веществ, участвующих в реакции, должна быть равна сумме масс (концентраций) исходных веществ (2 % на погрешность расчетов).

Для более детального исследования реакции мы делим ее по времени на две части по условию: сумма масс (концентраций) продуктов, образующихся в результате реакции, больше 80 % от исходных продуктов. Это время t1.

В первой части:

1. рассчитываем и строим кинетические кривые всех веществ, участвующих в реакции;

2. методом сканирования ищем максимумы выхода всех промежуточных веществ и заносим в таблицу:

3. Исследуем зависимость максимального выхода целевого продукта от константы накопления. При этом константа расхода имеет заданное значение, а константа накопления принимает значения 0,1; 0,3; 0,5; 0,7; 0,9; результаты расчета концентрации целевого продукта заносятся в таблицу и строится график зависимости концентрации целевого продукта от времени при пяти указанных константах (пять кривых).

4 Исследуем зависимость максимального выхода целевого продукта от константы расхода. При этом константа накопления имеет заданное значение, а константа расхода принимает значения 0,1; 0,3; 0,5; 0,7; 0,9; результаты расчета концентрации целевого продукта заносятся в таблицу и строится график зависимости концентрации целевого продукта от времени при пяти указанных константах (пять кривых).

Во второй части:

Находим время наступления химического равновесия, когда скорость прямой реакции становится равной скорости обратной реакции. Это время, как правило, бывает в 5-8 раз больше, чем t1. Для этого нужно ввести столбцы расчета скоростей и методом сканирования найти время по двум условиям:

-         все исходные и промежуточные вещества израсходованы;

-         скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции.

Строим график зависимости скоростей прямой и обратной реакций от времени.

Требования к оформлению отчета

Отчет должен содержать:

-       схему реакции;

-       систему дифференциальных уравнений;

-       вывод:

1.           Описание хода реакции– какие вещества расходуются от 100 % до нуля, какие являются промежуточными, какие – конечными, чем заканчивается реакция;

2.           график с кинетическими кривыми для всех веществ;

3.           таблицу максимальных выходов промежуточных веществ;

4.           график с кинетическими кривыми целевого продукта при различных константах накопления и вывод – как зависит количество и время максимального выхода от констаны накопления;

5.           график с кинетическими кривыми целевого продукта при различных константах расхода и вывод – как зависит количество и время максимального выхода от констаны расхода;

6.           график прямой и обратной скорости в зависимости от времени; время наступления химического равновесия и константу равновесия.

.