3.2.2. Определение изменения энтропии реакции при различных температурах
Рассчитаем изменение энтропии для температур из диапазона 650-950 с шагом 50К по формуле
∆S°т = -81,2+(35,98* lnТ/298-0,06648* (Т-298)+ 2697000*(Т-2-298-2)
и занесем полученные данные в табл. 3.
T=650K: ∆S°т = -4975 Дж/К
T=700K: ∆S°т = -5276 Дж/К
T=750K: ∆S°т =-5577 Дж/К
T=800K: ∆S°т = -5878 Дж/К
T=850K: ∆S°т = -6179 Дж/К
T=900K: ∆S°т = -6480 Дж/К
T=950K: ∆S°т = -6781Дж/К
Таблица 3
Величина ∆S°т при различных температурах для изучаемой реакции
Т,К |
650 |
700 |
750 |
800 |
∆S°т ,Дж/К |
-4975 |
-5276 |
-5577 |
-5878 |
Т,К |
850 |
900 |
950 |
298 |
∆S°т ,Дж/К |
-6179 |
-6480 |
-6781 |
81,2 |
По данным
табл. 3 построим график -∆S°т–
T
(рис.3)
3.2.3. Расчет изменения стандартной энергии Гиббса
При расчете изменения стандартной энергии Гиббса для реакции воспользуемся уравнением Гиббса-Гельмгольца(9):
∆G°т=∆H°т - Т∆S°т
Рассчитаем изменение стандартной энергии Гиббса для всех заданных температур в диапазоне и занесем результаты вычислений в табл. 4:
T=650K: ∆G°т = 3484 кДж
T=700K: ∆G°т = 3945 кДж
T=750K: ∆G°т = 4405 кДж
T=800K: ∆G°т = 4885 кДж
T=850K: ∆G°т = 5345кДж
T=900K: ∆G°т = 5805 кДж
T=950K: ∆G°т = 6265 кДж
Таблица 4
Значения изменения стандартной энергии Гиббса (∆G°т) при различных температурах
Т,К |
500 |
600 |
700 |
800 |
∆G°т ,Дж |
3484 |
3945 |
4405 |
4885 |
Т,К |
900 |
1000 |
1100 |
298 |
∆G°т,Дж |
5345 |
5805 |
6265 |
|
По данным табл. 4 построим график -∆G°т – Т (рис.4)
3.2.4. Расчет константы равновесия
Константа равновесия связанна с изменением стандартной энергии Гиббса соотношением (10):
lnKP=-∆G°т/RT
Рассчитаем по аналогии KP для других температур заданного интервала и данные занесем в табл. 5:
lnKP650= 0,64
lnKP700= 0,67
lnKP750= 0,711
lnKP800= 0,74
lnKP850= 0,777
lnKP900= 0,81
lnKP950=0,84
Таблица 5
Константы равновесия для изучаемой реакции при различных температурах
Т,К |
650 |
700 |
750 |
800 |
1/Т*103 |
1,53 |
1,43 |
1,33 |
1,25 |
lnKP |
0,64 |
0,67 |
0,711 |
0,74 |
KP |
1,94*1025 |
12,62*1022 |
2,27*1020 |
6,2*1018 |
Т,К |
850 |
900 |
950 |
298 |
1/Т*103 |
1,17 |
1,11 |
1,05 |
|
lnKP |
0,777 |
0,81 |
0,84 |
|
KP |
3,65*1017 |
3,77*1016 |
5,76*1015 |
4,29*10-51 |
Рассмотрев табл. 5 заметим, что с ростом температуры константа равновесия увеличивается, поэтому равновесие в реакции сдвигается справа - налево
По данным табл. 5 построим график lnKp – 1/T (рис.5)
