Pirometallurgiya jarayonlari nazariyasi

K_muv = _{ }

Bu yerda: A,B,C,D – barcha moddalar muvozanat konsentratsiyalari (mol/l); a,b,c,d – tegishli reaksiya koeffitsientlari.

Namunaviy masalalar yechish

1-masala. 30 sekund davomida moddaning konsentrasiyasi 0,3 mol/dm³ ga o‘zgargan bo‘lsa, reaksiyaning tezligini aniqlang.

Yechish. Berilgan: Δt = 30 s; Δc = 0,3 mol/dm³; Δv = ?

Δv = _{ } = _{ }= 0,01 mol/(dm³·s)

Javob: Δv = 0,01 mol/(dm³·s).

2-masala. 1,5 minut davomida moddaning konsentrasiyasi 3,6 mol/dm³ ga o‘zgargan bo‘lsa, reaksiya tezligini mol/(dm³·s) da aniqlang.

Yechish. Berilgan: Δt = 1.5min · 60 = 90 s; Δc = 3,6 mol/dm³;

Δv =?

Δv = _{ } = _{ }= 0,04 mol/(dm³·s)

Javob: Δv = 0,04 mol/(dm³·s).
3-masala. Metanni konversiyalash – bu metanga (CH₄) yuqori haroratlarda suv bug‘i ta’sir ettirib, tiklovchi gazlar olish jarayonidir. Hajmi 5 litrli idishda oz miqdorda suv va 2 mol metan bor edi. Shu idishdagi aralashma 10 sekund davomida qizdirilganda hosil bo‘lgan vodorodning miqdori 4,5 molni tashkil etdi. Jarayonning kimyoviy reaksiyasini yozing va reaksiyaning tezligini [mol/(l·s)] aniqlang.

Yechish. Berilgan: Δt = 10 s; V = 5 litr; Δc(H₂) = 4,5 mol;

Δv = ?

1. 
   Jarayonning kimyoviy reaksiyasi quyidagicha bo‘ladi:
   

CH₄ + H₂O = CO + 3H₂

Reaksiya bo‘yicha 1 mol CH₄ dan 3 mol H₂ hosil bo‘ladi. 2 mol CH₄ dan qancha miqdorda H₂ hosil bo‘lishini aniqlaymiz:

1 mol CH₄ dan 3 mol H₂ hosil bo‘ladi

2 mol CH₄ dan x = 6 mol H₂ hosil bo‘ladi.

Bizning masalamizda esa 4,5 mol H₂ hosil bo‘lgan. Demak, berilgan vaqtda metan gazining barchasi reaksiyaga kirishishga ulgurmagan. Shuning uchun kimyoviy reaksiya tezligini 4,5 mol H₂ hisobida olib boramiz.

2. 
   Jarayonning tezligini quyidagicha aniqlaymiz:
   

Δv = _{ } = 4,5/10·5= 0,09 mol/(l·s)

Javob: Reaksiya tezligi Δv = 0,05 mol/(l·s) ga teng.

4-masala. Hajmi 1 m³ li laboratoriya pechida 90 g vyustitni (FeO) 1200 ⁰C da va bir soat davomida 3 g kokslangan ko‘mir ishtirokida tiklash jarayonidan so‘ng idishda 32 g temir va vyustit aralashmasi qolgan bo‘lsa, temirning tiklanish tezligini (mol/min) aniqlang.

Yechish. Berilgan: Δt = 1 soat = 60 min; M(Fe) = 56 g/mol; M(FeO) = 72 g/mol; M(C) = 12 g/mol; Δv = ?

Tiklanish jarayonining reaksiya tenglamasini tuzamiz.

FeO + C = Fe + CO↑

Reaksiya bo‘yicha 12 g C ga 72 g FeO to‘g‘ri kelsa

3 g C ga x g FeO

x = _{ } = 18 g FeO kerak bo‘ladi.

32 – 18 = 14 g Fe hosil bo‘lgan bo‘lsa, uning mol miqdorini quyidagicha aniqlaymiz:

n = _{ } = _{ } = 0,25 mol Fe

Endi temirning tiklanish tezligini topamiz:

Δv = _{ } = _{ }= 0,00417 = 4,17 · 10^-3 mol/min

Javob: Δv = 4,17 · 10^-3 mol/min.

5-masala. Muvozanat holatda turgan A+B=C+D sistemadagi moddalarning muvozanat holatdagi konsentrasiyalari mos ravishda 6; 4; 2; 3 mol/l ni tashkil etadi. Shu sistemaning muvozanat doimiysini toping.

Yechish. Berilgan: [A]=6; [B]=4; [C]=2; [D]=3 mol/l; K_muv=?

K_muv = _{ }= _{ } = 0,25

Javob: Sistemaning muvozanat doimiysi K_muv= 0,25 ga teng.