Термодинамический анализ химических реакций в технологии неорганических веществ. Алексеев А.А - 47 стр.

UptoLike

Расчет основан на предположении аддитивности теплот образования
отдельных связей. Синтез соединения из простых веществ можно отождест-
вить с процессом последовательного перевода их в одноатомные газы и обра-
зования из них соединений. Первый этап связан с затратой энергии на разрыв
связей, второйс выделением энергии образования новых связей. Поэтому
теплота образования газообразного вещества в соответствии с законом Гесса:
(
)
(
)
[
]
(
)
,,
прод
iiсублi
исх
iобр
EmQSn
+Ε=∆Η (4.21)
где n
i
и m
i
число связей данного вида;
Е
i
энергия разрыва или образования связи;
S
i
число различных атомов кристаллических элементов
Q
субл
соответствующие им теплоты сублимации твердого или жидкого эле-
мента.
Пример Вычислить по энергии связей теплоту образования угле-
кислого газа СО
o
298
∆Η
2
. Полученное значение сравнить со справочной величиной,
равной 393,50 кДж/моль, приведенной в справочнике термодинамических ве-
личин [3].
Решение Составим уравнение реакции образования углекислого газа
из элементов в их обычном состоянии и стандартных условиях при 298К:
С(тв) + О
2
(газ) = СО
2
(газ).
Теплота сублимации углерода Q
субл
= 523,0 кДж/моль;
энергия связи О = О в кислороде Е
о=о
= 117,0 ккал/моль;
энергия связи С = О в углекислом газе Е
с=о
= 168,0 ккал/моль.
Согласно уравнению (4.21)
o
298
∆Η = Е
о=о
+ Q
субл
– 2Е
с=о
= 117,04,184+523,0-21684,184 = -393,29 кДж.
Следовательно,
= -406,97 кДж.
o
298
∆Η
Точность расчетов по уравнению составляет:
%.3,3100
97,406
50,39397,406
=
+
Пример Вычислить по энергиям связи
этилена.
o
298
∆Η
Этилен(
C ) образуется по реакции
42
H
2С (графит) + 2Н
2
(г) = (г)
42
HC
Согласно уравнению (4.21)
o
298
∆Η = 2 E
H-H
+ 2Q - (E
(
Свозг.
)
)
C=C
+ 4 E
C-H
);
(
Свозг
Q
.
= 125 ккал/моль;
Связь Энергия связи,
ккал/моль
Н-Н 102,6
С=С 101,2
С-Н 85,6
47