Einführung in die chemische Reaktionstechnik und Katalyse

Buffl

Technische Chemie

von Johannes M.

Klassifizierung chemischer Reaktionen

Reaktortyp: Strömungsrohr/Rührkessel
Temperaturführung im Reaktor: Isotherm, Addiabatisch, Polytrop
Reaktionsführung: Kontinuierlich/Diskontinuierlich, Stationär/Instationär
Reaktionstyp: Einfache / Komplexe Reaktion

Unterschied diskontinuierlicher Rührkessel und ideales Strömungsrohr?

Charakteristika eines kontinuierlichen Durchflussrührkessel

Wodurch wird Übergang Laminar - Turbulent begünstigt?

Hohe Geschwindigkeit
geringe Viskosität
großer Durchmesser

Definiere Umsatz, Selektivität und Ausbeute.

Die Reaktionsgeschwindigkeit kann als Produkt eines … und … Terms angesehen werden.

Wie lautet die Gleichung der Reaktionsordnung?

Wovon ist die Enthalpie einer Reaktion bei konstantem Druck abhängig?

ΔHr Entalpie einer Reaktion bei konstantem Druck, nur abhängig vom Ausgangs und Endzustand (Wert über Linearkombinationen anderer Reaktionen zu berechnen)

Was ist die Reaktionsordnung?

Reaktionsordnung ist der Exponent, bzw. die Summe der Exponenten in der Geschwindigkeitsgleichung einer Reaktion

—> Das Geschwindigkeitsgesetz einer Reaktion muss experimentell bestimmt werden und kann nicht direkt aus der Reaktionsgleichung abgeleitet werden.

Wie komme ich auf die Formel der Reaktion erster Ordnung?

Wie komme ich auf die Formel der Reaktion zweiter Ordnung?

Was impliziert eine Reaktion zweiter Ordnung (ausgehend von der Formel)?

Nenne die Formeln der der 0. 1. und 2. Ordnung und fertige eine Skizze zum Verlauf dieser an

Wie kann ich mit der Linearisierung der Geschwindigkeitsgleichung die Reaktionsordnung bestimmen?

Wie ist das Verhältnis zwischen der Produkt B und Produkt C in einer parallelen Reaktion?

Das Verhältnis von B zu C in einem beliebigen Zeitpunkt ist gleich dem Verhältnis der Geschwindigkeitskonstanten k1 und k2 .

Wie kann man die Konzentrationsentwicklungen der Konzentrationen von B und C in einer sequentiellen Reaktion sehen? A —> B —> C

Wie lauten die Formeln für die Entwicklungen der Konzentrationen bei dieser GGW Reaktion?

Schildern sie den genauen Verlauf der Energie in einer Reaktionskoordinate im katalytischen und thermischen Verlauf …

Nenne die Wirkungsweisen von Katalysatoren

Verringerung der Energie entlang eines Reaktionsweges
Erhöhung der Konzentration von Reaktanden an der Oberfläche
Ein Katalysator verändert nicht die Lage des thermodynamischen Gleichgewichts, verändert aber die Geschwindigkeit der Gleichgewichtseinstellung.

Was sind die Unterschiede zwischen Physisorption und Chemisorption hinsichtlich Wechselwirkung, Adsorbentien, Adsorbat, Temperaturbereich, Geschwindigkeit?

Unterschied Homogene und Heterogene Katalyse

Homogen:

Reaktanten und Katalysator in der gleichen Phase (Flüssig- oder Gasphase)

Heterogen:

Reaktanten und Katalysator in unterschiedlichen Phasen − Katalysator —> Fest, Flüssig − Reaktanten —> Flüssig, Gasphase

Nenne die Schritte einer heterogenkatalytischen Reaktion

Diffusion der Reaktanden durch die laminare Grenzschicht am Katalysator - Externe Diffusion
Diffusion der Reaktanden von der externen Oberfläche durch die Poren zum aktiven Zentrum - Interne Diffusion
Adsorption mindestens eines der Reaktanden
Katalytische Reaktion
Desorption der Produkte
Diffusion der Produkte von dem aktiven Zentrum zu der externen Oberfläche durch die Poren - Interne Diffusion
Diffusion der Produkte durch die laminare Grenzschicht am Katalysator - Externe Diffusion.