CENG0005   PHYSICAL CHEMISTRY

1. Uploading your submission

   Unless specifically instructed otherwise in the assessment document, please upload your work as a single .pdf file via the submission link on Moodle and by the given deadline.

   Wherever possible you should type your answers and follow guidelines in the assessment document on the preferred format (font, line spacing and so on).

   If you do have to include any elements that are not typed/computer generated (e.g.           figures, diagrams, equations etc.), or you are unable to type your answers for any reason, please follow theadvice for submitting handwritten answersfor any submission that          requires scanning documents (the webpage refers to 24-hour timed exams but is               applicable to all online submissions).

   If for any reason you are not able to use the app recommended by ISD at the link above, you can consult the following resources for advice about preparing your submission:

   Submitting handwritten assignments to Moodle using mobile or tablet Devices - Device

Camera                                                                                                                                    Submitting handwritten assignments to Moodle using mobile or tablet devices - MS One

Drive App

   Ifhandwritten work is not readable then it would not be possible to allocate marks to the work.

   Please DOUBLE CHECK that the file you are uploading is the correct one     and is complete (with all pages visible) before the deadline.  You will not be allowed to re-submit the file after the deadline.

2. Technical Problems

If you encounter difficulties downloading or submitting your assessment via Moodle, then

please immediately notify (by email) the Teaching & Learning Team

([email protected]).

Please note that the final submission must be via Moodle.

Work submitted via email will not be accepted and will not be marked.

3. Advice and other support

  Advice about Extenuating Circumstances

  UCL Engineering EC Form

  Student Support and Wellbeing

Physical Chemistry

Coursework 2 – Chemical Reaction Kinetics

The irreversible liquid phase reaction between reactants A and B to form products P and T is investigated in a laboratory continuous stirred tank reactor with volume equal to VR:

A + B    P + T

A chemical solution of A of concentration CA,sol and volumetric flowrate QA,sol is mixed with a chemical solution of B of concentration CB,sol  and volumetric flowrate QB,sol forming a new solution that enters the reactor. A measuring instrument measures a property G of the reactor outlet solution. Only reactant A and product P contribute to the measured property according to the calibration equation:

G  A CA + P   CP

where G is the measured property of the solution in arbitrary units (a.u.), CA , CP are the corresponding concentrations of components A and P in mol L-1 and A, P are the calibration factors with regard to the concentrations of A and P respectively.

a) Derive a relationship for the individual outlet concentrations of each component as a function of G and the process variables, QA,sol , QB,sol , CA,sol , CB,sol and VR only. The relationship should include no other concentrations.

[5]

b)  Derive  also  a  relationship  between  reaction  rate  r  and  G  (no  concentrations involved; only the concentrations already provided, CA,sol , CB,sol)                            [5]

c) In order to estimate the reaction kinetics, experiments were carried out at different flowrates  of  the  two  feed  solutions  of  reactants  A  and  B  with  corresponding concentrations  CA,sol   =  0.2  mol  L-1   and  CB,sol   =  0.2  mol  L-1 . The volume  of the experimental reactor was VR=1 L.

The values of the measured property G for each experiment are given below:

Experiment

Volumetric Flowrate          of solution A, QA,sol /(L s-1) of solution B, QB,sol /(L s-1)

G  103/a.u.

1

0.010

0.010

13.610

2

0.015

0.015

14.447

3

0.020

0.020

15.089

4

0.025

0.025

15.554