гк = -14000 + 45·Т – 4000 + 7,5·Т = -18000 + 52,5·Т [кал/(моль·К)].

При 298 К:

гк (298)= -18000 + 52,5·298 = -2355 кал/моль = -9867,45 Дж/моль;

Тепловой эффект реакции:

Qр-ии= -∆Н0 = 18000 кал/моль = 75,42 кДж/моль.

∆S0 гк = 52,5 кал/моль·К= 219,98 Дж/моль·К.

Таким образом, реакция является экзотермической.

.

Предельная температура полимеризации:

ТПР = .

8. Выберем температурный интервал и рассчитаем изменение энергии Гиббса, логарифм константы равновесия реакции полимеризации для построения графиков зависимости этих величин от температуры:

Изменение теплоемкости в реакции полимеризации определим как разность между теплоемкостью полимера и теплоемкостью мономера:

Энтальпию реакции полимеризации можно определить из уравнения Кирхгофа:

.

Тогда, после интегрирования:

,

где постоянную интегрирования можно определить, подставив в приведенное выше уравнение Т = 298 К, Дж/моль:

Тогда получим зависимость:

.

Поскольку зависимость энергии Гиббса от температуры определяется следующим образом:

,

то после интегрирования можно записать:

,

откуда постоянную интегрирова- ния I2 можно определить, подставив , Дж/моль:

Тогда температурная зависимость энергии Гиббса:

Значение может быть вычислено по уравнению:

.

Логарифм константы скорости равен:

.

Рассчитаем ∆Н0 , ∆S0, ∆G0, и lnKp для разных температур. Полученные значения сведем в нижеследующую таблицу:

По полученным данным построим графики зависимости термодинамических величин от температуры (рис. 1-4).

Исходя из расчетов, можно сделать вывод о том, что с ростом температуры, энтальпия реакции полимеризации стремится в положительную область, а это означает уменьшение теплового эффекта при увеличении температуры проведения процесса. Так же видно, то, что энтропия системы отрицательна, и с возрастанием температуры стремится к нулевому значению. Увеличение абсолютного значения энергии Гиббса также можно определить из графика. В виду того, что энергия Гиббса не на всем интервале температур принимает отрицательные значения, протекание реакции термодинамически вероятно лишь в интервале Т ≈ 340 К.