ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
100
Таким образом, изменение энтальпии в реакции при стандартных условиях состав-
ляет величину
∆H
0
реакции
= 95,74
кДж/моль.
Изменение энтропии ∆S
0
реакции
также рассчитаем в соответствии с законом Гесса:
∆S
0
реакции
= ΣS
0
продуктов
–
ΣS
0
исходных веществ
=
= (2 ·S
0
Fe
крис.
+ 3·S
0
H
2
O
пар
)
–
( S
0
Fe
2
O
3
крис.
+ 3 ·S
0
H
2
газ
) =
= (2 ·27,15 + 3 · 188,74)
–
(89,96 + 3 · 130,65) = 138,61 Дж/(моль К).
Изменение энтропии в реакции при стандартных условиях оказалось равным
∆S
0
реакции
= 138,61 Дж/моль К.
При температуре 298 К изменение энергии Гиббса составит величину
∆G
0
реакции
= ∆H
0
реакции
–
T ∆S
0
реакции
= 95,78
–
298 · 0,1386 =
= + 54,48 кДж/ моль.
Большая положительная величина ∆G
0
реакции
= +54,48 кДж/ моль указывает на
невозможность восстановления Fe
2
O
3 кристал
водородом до металлического железа при
стандартных условиях.
Наоборот, противоположный процесс
2Fe
кристалл.
+ 3 H
2
O
пар
= Fe
2
O
3
кристал.
+ 3 H
2
газ
характеризуется отрицательной величиной изменения энергии Гиббса
∆G
0
обратной реакции
=
–
54,48
кДж/ моль
.
Из чего следует, что такая реакция возможна. Действительно, этот процесс само-
произвольно протекает, и результатом его является окисление (коррозия) железа, что мы
и наблюдаем повседневно.
А при каких условиях (при какой температуре) будет наблюдаться равновесие в
данной системе? В равновесном состоянии изменение энергии Гиббса системы
равно нулю, т. е.
∆G
0
реакции
= 0
и
∆G
0
равновес
.
= ∆H
0
равновес.
–
Tравновес
.
·
∆ S
0
равновес
.
= 0.
Откуда
.0,691
61,138
95780
.
.
0
.
0
К
равновес
S
равновес
H
равновес
T
==
∆
∆
=
1
При этой температуре обе реакции: восстановление и окисление железа равноверо-
ятны, их скорости одинаковы. При температуре ниже 691 К железо самопроизвольно
1
При расчете температуры равновесия предполагаем, что изменение энтальпии и эн-
тропии не зависит от температуры, и используем стандартные их значения для 298 К.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 98
- 99
- 100
- 101
- 102
- …
- следующая ›
- последняя »
