反応を理解する
反応2SO2 + O2⇌2SO3は平衡反応です。これは、前方反応(SO3を形成する)と逆反応(SO3の分解)が同時に起こっていることを意味します。平衡定数(k)は、平衡状態での産物と反応物の比を表します。
le Chatelierの原則
Le Chatelierの原則は、条件の変化が平衡状態のシステムに適用される場合、システムはストレスを緩和する方向にシフトすると述べています。この原理がSO2、O2、SO3反応に適用される方法は次のとおりです。
* SO2濃度の増加: システムは右に(製品に向かって)シフトして過剰なSO2を消費し、SO3の増加につながります。
* O2濃度の増加: 上記と同様に、システムは右にシフトして追加されたO2を使い果たし、より多くのSO3を生成します。
* SO3濃度の減少: システムは左に移動し(反応物に向かって)SO3を補充し、濃度を減らします。
* 温度の上昇: この反応は発熱性です(熱を放出)。 温度の上昇は、吸熱反応を好みます。これは、この場合の逆反応です。 これにより、SO3で *減少 *になります。
* 温度の低下: 温度を低下させると、発熱反応(前方反応)が有利になり、SO3で *増加 *になります。
* 圧力の増加: この反応には、ガス分子の数の減少が含まれます(左側は3、右に2つ)。 圧力を上げると、ガス分子が少なくなると側面が好まれ、平衡が右にシフトし、SO3が増加します。
* 圧力の減少: これは、より多くのガス分子で側面を好み、平衡を左にシフトし、SO3を減少させます。
最大の増加
SO3濃度の最大の増加を得るには、平衡を可能な限り右にシフトしたいと考えています。 オプションをランク付けする方法は次のとおりです。
1。大量のSO2とO2:を追加します これは、過剰な反応物を提供することにより、右への反応を直接駆動するため、最も効果的です。 これにより、SO3の最大の増加が発生する可能性があります。
2。圧力の増加: これはまた、右への反応を促進しますが、反応物を添加するよりも効果が低い場合があります。
3。温度の低下: これにより、前方反応が有利になり、SO3の増加につながります。
4。 SO3:を削除します これにより、最初はSO3が減少しますが、それを補充する権利への反応を促進します。これは最大の増加につながることはありません。
重要な注意: 平衡のシフトの程度は、平衡定数(k)の値にも依存します。 K値が大きいということは、反応が製品の形成を強く支持することを意味します(SO3)。
結論
SO3の濃度の最大の増加を引き起こす変化は、大量のSO2とO2 を追加することです 。