Расчет термодинамических параметров различных веществ
СОДЕРЖАНИЕ
1. Расчет термодинамических характеристик химических реакций
2. Химическое равновесие.
3. Фазовое равновесие многокомпонентных систем.
4. Растворы электролитов.
5. Кинетические закономерности протекания химических реакций.
6. Теоретический вопрос
Литература.
Задание №1.
Расчет термодинамических характеристик химических реакций
1. Выведите аналитическую зависимость теплового эффекта реакции А от температуры. При выводе учитывать зависимость от температуры Cp = a + bT +сT2 +c'/T2 . С шагом 200 К рассчитайте тепловой эффект реакции в интервале температур 300–800 К.
PCl5(T) + 4H2O(ж) = H3PO4(ж) +5HCl(г)
1.Т = 293-383 K
PCl5(T) + 4H2O(ж) = H3PO4(ж) +5HCl(г)
2.Т = 383-432 К
PCl5(T) + 4H2O(ж) = H3PO4(ж) +5HCl(г)
3.Т = 432-800 К
PCl5(T) + 4H2O(ж) = H3PO4(ж) +5HCl(г)
Исходные данные, взятые из приложения 2 Таблица 1
Вещество | ∆Н0298, кДж/моль | ∆S0298, Дж/моль·К | Коэффициенты ур-я Δ, Дж/моль К | |||
а | в | с′·10–5 | ||||
PCl5(г) | -445890 | 170,8 | 138 | 0 | 0 | |
PCl5(г) | -374890 | 364,47 | 129,49 | 0,00293 | -1640000 | |
H2O(ж) | -285830 | 69,95 | 39,02 | 0,07664 | 0,00001196 | |
H2O (г) | -241810 | 188,72 | 30 | 0,01071 | 33000 | |
H3PO4(ж) | -126690 | 200,83 | 0 | 0 | 0 | |
HCl(г) | -92310 | 186,79 | 26,53 | 0,0046 | 109000 | |
ΔHп.п. (H2O)=8912 Дж/моль
ΔНп.п.(PCl5)=12657,6 Дж/моль
Определение теплового эффекта реакции при 298 К:
Вычисление ∆а, ∆в, ∆с′ реакции:
1)293…383
∆а = + – – 4=0 + 5*26,53 – 138 – 4*39,02 = - 161,43
∆в = + – – 4= 0 + 5*0,0046 – 0 – 4*0,07664 = - 0,2836
∆с′ = 0 + 5*109000 – 0 + 4*0,00001496 = 545000
∆Ср = = -161,43 – 0,2836·Т +
2)383…432
∆а = + – – 4= 0 + 5*26,53 – 138 – 4*30 = - 125,36
Δв = 0 + 5*0б0046 – 0 + 4*0,01071 = - 0,01984
Δс′ = 0 + 5*109000 – 0 + 4*33000 = 41300
∆Ср = = -125,36 – 0,01984·Т +
3)432…800
∆а = + – – 4= 0 + 5*26,53 – 129,49 – 4*30 = - 116,84
Δв = 0 + 5*0,0046 – 0,00293 – 4*0,01071 = -0,0228
Δс′ = 0 + 5*109000 + 1640000 – 4*33000 = 2053000
ΔСр = - 116,84 – 0,0228·Т +
= 1000970
= 1000970 - 161,43·(Т–298) –0,2836(Т2 – 2982) + 545000
= 1000970 + 161,43*298 + 0,2836* 2982 = 1059837,912Дж/моль
Зависимость для расчёта теплового эффекта реакции для интервалов tp :