Основы химической термодинамики, кинетики, равновесия и электрохимии. Саленко В.Л. - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

НГАСУ «Сибстрин» | Новосибирск

Составители: 

Рубрика: 

Пример 2. Можно ли получить металлический кадмий из
сульфида кадмия (П) восстановлением оксида углерода (П) по ре-
акции:
2CdS (к) + 2СО(г) = СО
2
(г) + CS
2
(г) + 2Cd(к).
Решение.
Ответ на вопрос задачи дает вычисление энергии Гиббса, рас-
сматриваемой реакции. Проще всего воспользоваться табличными
значениями энергии Гиббса образования соответствующих ве-
ществ:
∆G
0
f
,
Cd
= -153,16 кДж/моль;
∆G
0
f
,
CO
= -137,15 кДж/моль;
∆G
0
f,
CO2
= -394,37 кДж/моль.
∆G
0
f
,
CS2
= 66,65 кДж/моль.
Вычисляем ∆G
0
г
.реакции:
∆G
r
= ∆G
0
f
,
CO2
+ ∆G
0
f
,
CS2
- 2∆G
0
f
,
CdS
- 2∆G
0
f
,
CO
= -394,37 + 66,65 -
- 2(-153,16) - 2(-137,15) = 252,88 кДж.
∆G
0
r
> 0, следовательно, данная реакция в стандартных условиях
протекать не может и металлический кадмий таким способом
получить нельзя.
Пример 3. Прямая или обратная реакция будут протекать при
стандартных условиях в системе:
2NO
2
(г) = 2NO (г) + О
2
(г), ∆Н
г
= 113,2 кДж.
Решение. Для ответа на этот вопрос следует вычислить ∆G
0
r
прямой
реакции: ∆G
0
r
= ∆Н
0
г
- T∆S
0
r
, ∆Н
0
г
по условию задачи известно, Т = 298
К, так как условия стандартные. Следовательно, необходимо
вычислить ∆S
0
r
, используя табличные значения энтропии
соответствующих веществ:
S
0
NO2
= 240,5 Дж/(моль-К);
S
0
O2
= 205,0 Дж/(моль-К);
S
0
NO
= 210,6 Дж/(моль-К);
∆S
0
r
= 2S
0
NO
+ S
0
O2
- 2S
0
NO2
= 2·210,6 +
+ 205,0 - 2·240,5 = 145,2 Дж/К.
Вычисляем ∆G°
r
, подставляя ДН°
Г
и AS°
r
, переводя при этом Дж в
кДж:
AG
0
r
= 113,2 - 298 (145,2/1000) = 70,0 кДж.
∆G
0
r
> 0, следовательно, самопроизвольно в стандартных усло-
виях может протекать только обратная реакция.
9 
     Пример 2. Можно ли получить металлический кадмий из
сульфида кадмия (П) восстановлением оксида углерода (П) по ре-
акции:
               2CdS (к) + 2СО(г) = СО2(г) + CS2(г) + 2Cd(к).
     Решение.
     Ответ на вопрос задачи дает вычисление энергии Гиббса, рас-
сматриваемой реакции. Проще всего воспользоваться табличными
значениями энергии Гиббса образования соответствующих ве-
ществ:
                         ∆G0f, Cd = -153,16 кДж/моль;
                         ∆G0f, CO = -137,15 кДж/моль;
                         ∆G0f, CO2 = -394,37 кДж/моль.
                        ∆G0f, CS2 = 66,65 кДж/моль.
 Вычисляем ∆G0 г.реакции:
      ∆Gr = ∆G0 f,CO2+ ∆G0f, CS2 - 2∆G0f, CdS - 2∆G0f, CO = -394,37 + 66,65 -
                - 2(-153,16) - 2(-137,15) = 252,88 кДж.
     ∆G0r > 0, следовательно, данная реакция в стандартных условиях
протекать не может и металлический кадмий таким способом
получить нельзя.
    Пример 3. Прямая или обратная реакция будут протекать при
стандартных условиях в системе:
            2NO2 (г) = 2NO (г) + О2(г),              ∆Нг = 113,2 кДж.
     Решение. Для ответа на этот вопрос следует вычислить ∆G0r прямой
реакции: ∆G0r = ∆Н0г - T∆S0r, ∆Н0г по условию задачи известно, Т = 298
К, так как условия стандартные. Следовательно, необходимо
вычислить ∆S0r, используя табличные значения энтропии
соответствующих веществ:
                 S0 NO2 = 240,5 Дж/(моль-К);
                 S0 O2 = 205,0 Дж/(моль-К);
                 S0 NO = 210,6 Дж/(моль-К);
                 ∆S0r = 2S0NO + S0O2 - 2S0NO2 = 2·210,6 +
                         + 205,0 - 2·240,5 = 145,2 Дж/К.
    Вычисляем ∆G°r, подставляя ДН°Г и AS°r, переводя при этом Дж в
кДж:
           AG0r= 113,2 - 298 (145,2/1000) = 70,0 кДж.
    ∆G0r > 0, следовательно, самопроизвольно в стандартных усло-
виях может протекать только обратная реакция.
                                      9

Страницы