Химическая термодинамика (задачи, примеры, задания). Захаров И.В - 66 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МФТИ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

66
Пример решения задачи
Задача. Используя, приведенные ниже молекулярно-физические
характеристики веществ, определить величину изменения энтропии,
характеризующего равновесие
С
2
Н
2
+ НCl ⇔ С
2
Н
3
Cl
при 500 К и давлении 10 атм.
HCl С
2
Н
2
С
2
Н
3
Cl
Длины
связей, нм.
r
H–Cl
= 0,127 r
C–C
= 0,120;
r
C–H
= 0,106;
r
C–C
= 0,138; r
С–H
=
0,108; r
H–Cl
= 0,169
Валентные
углы
∠
C-C-H = 120
o
;
∠
C-C-Cl = 122
o
Основные
частоты
колебаний,
(см
-1
)
2989 612(2);
730(2); 1974;
3289; 3374
395; 620; 720,5;
896,5; 942,5; 1030;
1280; 1370; 1611;
3034; 3086; 3121
Решение. Эту задачу можно решить либо рассчитав энтропии
каждого из компонентов, а затем определив разность
HClHCClHCr
S
S
S
S
−
−
=
Δ
2232
,
либо определив величины разности поступательных, вращательных и
колебательных энтропий и складывая их:
колrврrпостrr
SSSS
Δ
+
Δ
+Δ=Δ
.
Второй путь несколько короче, но для того, чтобы наглядно
представить себе характерные величины энтропий, целесообразно
избрать первый путь.
С
2
Н
3
Cl
Поступательная энтропия для всех газообразных веществ
рассчитывается по уравнению:
S
пост
= (
3
2
R
.
lnM +
5
2
R
.
lnT - R
.
lnP - 9,7) Дж/моль
.
К , (4.19) 
                           Пример решения задачи

     Задача. Используя, приведенные ниже молекулярно-физические
характеристики веществ, определить величину изменения энтропии,
характеризующего равновесие

          С2Н2 + НCl ⇔ С2Н3Cl

при 500 К и давлении 10 атм.
                       HCl          С2Н2              С2Н3Cl
   Длины         rH–Cl = 0,127 rC–C = 0,120; rC–C = 0,138; rС–H =
 связей, нм.                    rC–H = 0,106; 0,108; rH–Cl = 0,169
                                                                o
Валентные                                       ∠ C-C-H = 120 ;
углы                                                             o
                                                ∠ C-C-Cl = 122
Основные         2989          612(2);        395;    620;     720,5;
частоты                        730(2); 1974; 896,5; 942,5; 1030;
колебаний,                     3289; 3374     1280; 1370; 1611;
    (см -1)
                                              3034; 3086; 3121

     Решение. Эту задачу можно решить либо рассчитав энтропии
каждого из компонентов, а затем определив разность

           Δ r S = SC    H Cl − S C H       − S HCl ,
                        2 3        2 2

либо определив величины разности поступательных, вращательных и
колебательных энтропий и складывая их:

           Δ r S = Δ r S пост + Δ r S вр + Δ r S кол .

     Второй путь несколько короче, но для того, чтобы наглядно
представить себе характерные величины энтропий, целесообразно
избрать первый путь.

                                       С2Н3Cl

     Поступательная энтропия               для     всех   газообразных   веществ
рассчитывается по уравнению:

     Sпост = ( 23 R.lnM +    5 .
                             2 R lnT   - R.lnP - 9,7) Дж/моль.К ,          (4.19)



                                           66

Страницы