4 svar
92 visningar
naytte behöver inte mer hjälp
naytte 7934 – Moderator
Postad: 11 feb 17:08 Redigerad: 11 feb 17:29

Hur ska man bäst tolka omsatsvariabeln xi?

Hej!

Låt oss anta att vi studerar en allmän reaktion:

aA+bBcC+dD\displaystyle \mathrm{aA+bB \rightleftharpoons cC+dD}

Då kan vi definiera omsatsvariabeln ξ\xi enligt

dNRνR=:dξ\displaystyle \frac{dN_R}{\nu_R}=:d\xi

där νR\nu_R är det stökiometriska talet (inte koefficienten!) för species RR i reaktionen och dNRdN_R är en infinitesimal förändring i substansmängden av densamma. Då kan vi ställa om reaktionen en aning och erhålla:

NR0NRfdNR=νR0ξfdξNRf=NR0+νRξf\displaystyle \int_{N_{R0}}^{N_{Rf}}d N_R =\nu_R\int_{0}^{\xi_f}d\xi \Longrightarrow N_{Rf}=N_{R0}+\nu_R\xi_f

Vi kan alltså beräkna substansmängden NR=NRfN_R=N_{Rf} vid omsats ξ=ξf\xi=\xi_f enligt formeln ovan, givet initial substansmängd NR0N_{R0}. Men vad ska denna variabel egentligen representera? Finns det någon trevlig fysikalisk tolknig av vad den "är"? Jag har hört vissa säga att det är ett mått på "hur mycket en reaktion har hänt", men det verkar inte som en bra tolkning eftersom det principiellt inte finns någon begränsning på vilket värde det kan anta. Det hade varit mer rimligt om det t.ex. var begränsat ξ[0,1]\xi \in [0,1]

naytte 7934 – Moderator
Postad: 12 feb 17:24

bump

MaKe 953
Postad: 15 feb 19:51 Redigerad: 15 feb 19:52

ξ\xi måste vara begränsad - annars bryter man mot masskonserveringslagen.

Ex.

2A -> B + 3C

Substansmängder i början: A - 2,0 mol, B - 1,0 mol, C - 0,0 mol.

Vid jämvikt: A - 0,5 mol.

ξ=0.5-2-2=0.75\xi = \dfrac{0.5 - 2}{-2} = 0.75

Substansmängden av C:

n(C)=0.0 mol+0.75·3 mol=2.25 moln(C)=0.0 \;mol + 0.75 \cdot 3 \;\text{mol}= 2.25 \;mol

naytte 7934 – Moderator
Postad: 15 feb 19:58 Redigerad: 15 feb 19:59

Ah, så är det ju förstås!

Men hur ska man tolka variabeln? Vad betyder det att ξ=0. 75\xi = 0.\;75, t.ex? (och har den en enhet eller är den enhetslös? Jag är osäker på om de stökiometriska talen har någon enhet).

naytte 7934 – Moderator
Postad: 17 feb 11:58

Hej igen,

efter lite efterforskning är de stökiometriska talen dimensionslösa, varför omsättningsvariabeln har enhet mol. DÅ undrar jag vad det betyder att t.ex. ξ=0.75 mol\xi = 0.\! 75\;\mathrm{mol}. Innebär det att reaktionen har ägt rum "1 mol gånger"?

Svara
Close