Anwendung der chemischen VT
Biologische Kläranlagen, Fermenter
Hoch- und Zementöfen
Batterien
Verbrennungsmotoren, Automobil- Katalysatoren
Einflussgrößen auf die Reaktion
Temperatur und Druck
Katalysator
Stoffzusammensetzung
Verweilzeit und Vermischungsgrad
Reaktorbauart
Aggregatzustände
Chargen- oder Fließbetrieb
Größe der Austauschfläche
Beschreibung komplexer Prozesse mittels idealisierter Apparate
Stöchiometrische Gleichungen
Eine Reaktionsgleichung ist eine quantitative Aussage über die umgesetzten, relativen Molzahlen pro Mol Formelumsatz.
Bei jeder Reaktion bleiben stets unverändert:
1. Atomzahl jedes Elementes
2. Gesamtmasse
Reaktionslaufzahl
• Maß für den Reaktionsfortschritt
• Einfaches Berechnen von Konzentrationen durch Umgehen der Reaktionsgleichung
• Unabhängige Reaktionslaufzahlen bei komplexen Reaktionen
Was ist der Unterschied zwischen Mikro- und Makrokinetik?
Mikrokinetik:
Betrachtet die chemische Reaktionsgeschwindigkeit.
Abhängig von:
Konzentration der Reaktanden.
Temperatur im System.
Anwesenheit von Katalysatoren.
Lösungsmittel.
Makrokinetik:
Betrachtet die Prozessgeschwindigkeit R∗R^*R∗.
Stoffaustauschprozesse.
Wärmeaustauschprozesse.
Was sind die Einflussgrößen der Prozessgeschwindigkeit R∗R^*R∗ (Makrokinetik)?
Stoffaustauschprozesse: Transport von Stoffen innerhalb und zwischen Phasen.
Wärmeaustauschprozesse: Temperaturveränderungen und Wärmetransport.
Reaktanden-Konzentrationen: Mengen der reagierenden Stoffe.
Katalysatoren: Stoffe, die die Reaktionsgeschwindigkeit beeinflussen.
Wie wird die Geschwindigkeitskonstante kkk als Funktion der Temperatur definiert?
Arrhenius-Gleichung:
k0: Präexponentialfaktor.
E: Aktivierungsenergie (kJ/mol).
R: Universelle Gaskonstante (8,314 J/(mol·K)).
T: Temperatur (K).
Reaktion führt über einen aktivierten Zustand.
Aktivierungsenergie muss überwunden werden, um die Reaktion zu starten.
Wie wird die Kinetik für reversible Reaktionen bestimmt?
Gleichgewicht:
Bei Erreichen des Gleichgewichts: R=0
Gleichgewichtskonstante:
Reaktionsgeschwindigkeit:
Was besagt das Massenwirkungsgesetz?
Das Massenwirkungsgesetz beschreibt das Gleichgewicht einer chemischen Reaktion.
Prinzip des kleinsten Zwanges:
Übt man einen Zwang (z. B. Druck-, Temperaturänderung) auf ein System aus, reagiert das System so, dass der Zwang verringert wird (Le-Chatelier-Braun Prinzip).
Was wird mit der reaktionskinetischen Gleichung beschrieben?
beschreibt die Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeiten von den Betriebsparametern.
stoffliche Zusammensetzung
Druck, Temperatur
Lösungsmittel
Welchen Einfluss hat ein Katalysator auf das chemische Gleichgewicht?
keien Einfluss auf das GGW!
Es wird nur die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht.
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