Методические указания к лабораторной работе "Определение тепловых эффектов химических реакций" и СРС по теме "Химико-термодинамические расчеты". Сергеева Ц.Б. - 5 стр.

некоторых веществ.                                                    плавления СН3СООН равна 16,6 оС, а теплота плавления
       Пример 2. Определить ΔH о298 образования этилена,              194 дж/г.
используя следующие данные:                                                  Решение. Применяя формулу (5), находим:
С2Н4 (г.) + 3О2(г.) = 2СО2(г.) + 2Н2О(г.), ΔHо = − 1323 кдж                           ΔH пл.    194
                                                                             ΔS пл. =        =       = 0,67 дж / г ⋅ к
       С(графит) + О2(г.) = СО2(г.),       ΔHо = − 393,5 кдж;                          Tпл.    289,6
       Н2(г.) + 1/2 О2(г.) = Н2О (г.),     ΔHо = − 241,8 кдж.                3 моля уксусной кислоты соответствуют массе
       Решение. Последние два уравнения являются                      60 . 3 = 180 г. Соответственно: 180 . 0,67 = 120,6 дж/К.
реакциями образования СО2 (г.) и Н2О (г.). Неизвестное                       Пример 5. Пользуясь справочными данными,
берем за х и выписываем под формулами веществ в первом                показать, что в стандартных условиях при 25 оС реакция
уравнении значения ΔH о298 образования в кдж/моль:                    Cu (к.) + ZnO (к.) = CuO (к.) + Zn (к.) невозможна.
                                                                             Решение. Обращаясь к табл. 1, выписываем значения
  С2Н4(г.) + 3О2(г.) = 2СО2(г.) + 2Н2О(г.), ΔHо = − 1323 кдж
                                                                      ΔG 298 образования в кдж/моль:
                                                                          о
ΔH ообр . х     0       -393,5      -241,8
       Далее применяем следствие из закона Гесса в виде                     Cu (к.) + ZnO (к.) = CuO (к.) + Zn (к.), ΔG о298 = ?
формулы (1):                                                          ΔG о298 0     -320,7      -129,9         0
       -1323 = (-2 . 393,5 – 2 . 241,8) – х                                  Затем применяем формулу (3):
       Отсюда х = 52,4 кдж/моль.                                             ΔGо = − 129,9 + 320,7 = 190,8 кдж.
       Пример 3. Установить знак ΔSо следующего процесса:                    Таким образом, ΔGо > 0, что соответствует
       2NH3 (г.) = N2 (г.) + 3Н2 (г.).                                невозможности протекания реакции в прямом направлении.
       Решение. Обращаясь к табл. 1, выписываем значения                     Пример 6. Вычислить ΔGо для реакции СаСО3 (к.) =
S 298 в дж/моль.К:
  о
                                                                      = СаО (к.) + СО2 (г.) при 25,500 и 1500оС. Зависимостью
       2NH3 (г.) = N2 (г.) + 3Н2 (г.),          ΔSо = ?               ΔHо и ΔSо от температуры пренебречь.
S о298 192,6        191,5 130,5                                              Решение. Обращаясь к таблице 1, выписываем
       Затем применяем формулу (4):                                   значения S о298 в дж/моль.К, а также ΔH о298 и ΔG о298
       ΔSо = 3 . 130,5 - (2 . 192,6 + 191,5) = 185,2 дж/К.            образования в кдж/моль:
       Таким образом, ΔSо > 0. К такому же результату                        СаСО3 (к.) = СаО (к.) + СО2 (г.);   ΔSо, ΔHо, ΔGо = ?
                                                                       о
можно придти, не производя вычислений, а исходя из                    S        88,7       39,7      213,7
определения         энтропии         как     меры       беспорядка.   ΔH обр. -1207,0
                                                                         о
                                                                                          -635,5 -393,5
Рассматриваемая реакция протекает с увеличением числа
                                                                      ΔG ообр. -1127,7   -604,2    -394,4
молей газов, т.е. с увеличением числа частиц, что
соответствует возрастанию энтропии.                                         Рассчитываем величины ΔSо , ΔHо и ΔGо:
       Пример 4. Рассчитать изменение энтропии при                          ΔSо = (39,7 + 213,7) - 88,7 = 164,7 дж/к;
плавлении 3 молей уксусной кислоты, если температура                        ΔHо = (-635,5 - 393,5) + 1207 = 178 кдж;

                             9                                                                              10