Основы физической химии
1. Задание. 
Определить ∆Н, ∆U, ∆S, ∆F, ∆G реакции при постоянном давлении р =
Па и Т = 450 К.
Справочные материалы.
|
Вещество |
∆ кДж/моль |
Дж/моль*К |
∆ кДж/моль |
Коэффициенты уравнения
| ||
|
a |
b* |
| ||||
|
|
-1675,69 |
50,92 |
-1582,27 |
114,55 |
12,89 |
-34,31 |
|
|
-395,85 |
256,69 |
-371,17 |
64,98 |
11,75 |
-16,37 |
|
|
-3441,80 |
239,20 |
-3100,87 |
366,31 |
62,59 |
-112,47 |
1.1 Расчет теплового эффекта реакции
Расчет теплового эффекта реакции в изобарном процессе в стандартных условиях (DH):
∆
= ∆
-(∆
)
∆
-3441,80-(-1675,69+3(-395,85))=-578,56 кДж
Вывод: В стандартных условиях данный процесс является экзотермический, реакция идет с выделением тепла.
Расчет теплового эффекта реакции в изобарном процессе при заданной температуре(DH):
∆с=0, т.к. все вещества неорганические
∆
∆a =
=366,31-(114,55+3*64,98)=56,82
∆b =
=62,59-(12,89+3*11,75)=14,45*1
∆
=
)=-112,47-(-34,31-3*16,37)=-29,05*1
∆
=-578560+
56,82+14,45*1
T-29,05*1/
)dT= -578560+56,82
+14,45*1
-29,05*1
= -578560+56,82(450-298)+14,45*1/2*(45
-29
)-29,05*1((450-298)/298*450)=-578560+8636,64+821,45-3292,77=-572,39 кДж
Вывод: При увеличении температуры на 152 К тепловой эффект реакции изменился на 6,17 кДж, реакция осталась экзотермической.
Расчет теплового эффекта реакции в изохорном процессе в стандартных условиях(DU):
∆Н=∆U+p∆V ; ∆U=∆H-p∆V
p∆V=∆nRT
∆U=∆H-∆nRT
∆n=∆
∆
= 0 – 3 = -3; ∆n = -3
R=8,314 Дж/моль*К
∆U(298)=-578,56-(-3)*0,008314*298=-571,13 кДж
Вывод: В изохорно-изотермическом процессе, при стандартных условиях реакция протекает с выделением тепла, т.е. процесс экзотермический.
Расчет теплового эффекта реакции в изохорном процессе при заданной температуре (DU):
∆U(450)=-572,39-(-3)*0,008314*450=-561,17 кДж
Вывод: При увеличении температуры на 152 К тепловой эффект данной реакции в изохорно-изотермическом процессе уменьшился на 9,96 кДж, реакция идет с выделением тепла.
1.2 Определение направления протекания химического процесса
Определение направления протекания реакции в изолированной системе (DS):
а) в стандартных условиях:
∆
(298) =
(298
- (
(298
+ 3*(298
)
∆(298) =239,2-(50,92+3*256,69)=-581,79 Дж
Вывод: При взаимодействии оксида алюминия с оксидом серы (VI) в изолированной системе получилось, что ∆S<0, поэтому процесс невозможен.
б) при заданной температуре:
∆с=0, т.к. все вещества неорганические
∆
(T)=∆(450)+
∆(450)=-581,79+56,82+14,45*1*T-29,05*1/)dT/T= -581,79+56,82
+14,45*1
-29,05*1
= -581,79+56,82*ln450/298+14,45*1(450-298)- 29,05*1*1/2*((45-29
/29*45)=-581,79+23,42+2,196-9,15=-565,32 Дж
