Общая химия. Горохов А.А. - 46 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ОГУ | Оренбург

Составители: 

Рубрика: 

46
Вычисление величины и знака G
∆
сводится к определению изменений
энтальпии и энтропии физико-химического процесса. Рассмотрим в качестве
примера реакцию разложения карбоната кальция при температуре 298 К:
)г(2)к()к(3
СОСаОСаСО
+
=
Значения энтальпии образования участников реакции и абсолютные
значения энтропии приведены в справочных таблицах термодинамических
свойств химических соединений. Основываясь на таблице 1 данных, запишем:
Таблица 1. Термодинамические свойства химических соединений.
Соединение СаСО
3(к)
СаО
(к)
СО
2(г)
моль/кДж ,Н
0
)298(f
∆
-1206 -633 -393
моль/кДж ,10S
30
)298(
−
⋅
+88 +40 +214
Рассчитываем величины
0
)298(r
Н∆ и
0
)298(r
S
∆
и подставляем их в уравнение (13):
кДж/моль 5,12910166298180STHG
30
r
0
r
0
r
=
⋅
⋅
−
=
∆−
∆
=∆
−
Проведенный расчет позволяет сделать вывод, что при 298 К и давлении
атм 1Р
2
СО
= карбонат кальция самопроизвольно не разлагается )0G(
0
r
〉∆ .
При какой температуре будет происходить разложение карбоната
кальция? Такой вопрос возникает при разработке технологий получения
известковых вяжущих веществ, сырьем для которых являются природные
известняки. Для ответа на поставленный вопрос запишем уравнение:
)Т(ST)Т(H)Т(G
0
r
0
r
0
r
∆−∆=∆ , в котором )Т(Н
0
r
∆
и )Т(S
0
r
∆ – значения
соответствующих параметров при искомой температуре разложения карбоната.
Для грубой оценки температуры разложения можно предположить, что
изменение энтальпии и энтропии реакции не зависит от температуры и при
расчетах использовать табличные значения )298(Н
0
f
∆
и )298(S
0
. Тогда:
)298(SТ)298(Н)T(G
0
r
0
r
0
r
∆
−
∆
=
∆ 
        Вычисление величины и знака ∆G сводится к определению изменений
энтальпии и энтропии физико-химического процесса. Рассмотрим в качестве
примера реакцию разложения карбоната кальция при температуре 298 К:
                                       СаСО 3( к ) = СаО ( к ) + СО 2 ( г )

        Значения энтальпии образования участников реакции и абсолютные
значения энтропии приведены в справочных таблицах термодинамических
свойств химических соединений. Основываясь на таблице 1 данных, запишем:


        Таблица 1. Термодинамические свойства химических соединений.


       Соединение                    СаСО3(к)                    СаО(к)           СО2(г)
 ∆ f Н 0( 298 ) , кДж / моль           -1206                       -633            -393

S 0( 298 ) ⋅ 10 −3 , кДж / моль         +88                        +40             +214


        Рассчитываем величины ∆ r Н 0( 298 ) и ∆ r S0( 298) и подставляем их в уравнение (13):

                   ∆ r G 0 = ∆ r H 0 − T∆ rS0 = 180 − 298 ⋅166 ⋅ 10 −3 = 129,5 кДж/моль
        Проведенный расчет позволяет сделать вывод, что при 298 К и давлении
Р СО 2 = 1 атм карбонат кальция самопроизвольно не разлагается (∆ r G 0 〉 0) .

        При какой температуре будет происходить разложение карбоната
кальция? Такой вопрос возникает при разработке технологий получения
известковых вяжущих веществ, сырьем для которых являются природные
известняки. Для ответа на поставленный вопрос запишем уравнение:
        ∆ r G 0 (Т) = ∆ r H 0 (Т ) − T∆ r S0 (Т) , в котором ∆ r Н 0 (Т) и ∆ r S0 (Т) – значения
соответствующих параметров при искомой температуре разложения карбоната.
Для грубой оценки температуры разложения можно предположить, что
изменение энтальпии и энтропии реакции не зависит от температуры и при
расчетах использовать табличные значения ∆ f Н 0 (298) и S 0 (298) . Тогда:

                                  ∆ r G 0 (T ) = ∆ r Н 0 (298) − Т∆ r S 0 (298)

                                                                                             46

Страницы