3.2. Расчет δg500º

3.2.1. Расчет δg500º реакции по уравнению Гиббса (первый метод)

1. Определяем энтальпию реакции при 298 К.

H⁰₂₉₈ = H⁰₂₉₈(CuFeO₂) - H⁰₂₉₈(CuO) - H⁰₂₉₈(FeO) = -592,6 +157,03 + +266,65= -168,92 кДж•моль^-1.

2. Вычисляем изменение коэффициентов зависимости теплоемкости от температуры: a, b, c´.

a = 95,6 - 43,83 - 51,82 = -0,05.

 b = (10,63 - 16,76 +6,78)•10^-3 = 0,65•10^-3.

c´= (16,65 - 5,88 + 1,59)•10⁵ = 12,36•10⁵.

3. Рассчитываем энтропию реакции при 298 К.

S⁰₂₉₈ = S⁰₂₉₈ (CuFeO₂) - S⁰₂₉₈ (CuO) - S⁰₂₉₈(FeO) = 88,7 - 42,63 - 59,44= = -13,37 Дж•моль^-1•К^-1.

4) Находим значения величин интеграла.

dT = ((-0,05)•500 + 0,5•0,65•10^-3•500² - 12,36•10⁵•500^-1) –

– ((-0,05)•298 + 0,5•0,65•10^-3•298² - 12,36•10⁵•298^-1) = 1717,9 Дж•моль^-1•К^-1

5) Находим значения величины интеграла.

dT = ((-0,05)•ln500 + 0,65•10^-3•500 - 0,5•12,36•10⁵•500^-2) –

– ((-0,05)•ln298 + 0,65•10^-3•298 - 0,5•12,36•10⁵•298^-2) = 4,6 Дж•моль^-1•К^-1

6) Рассчитываем значение величины изобарно-изотермического потенциала реакции при температуре 500 К.

G⁰₅₀₀ = -168920 + 1717,9 + 500•13,37 - 500•4,6 = -162817 Дж•моль^-1•К^-1 =

= -162,8 кДж•моль^-1•К^-1.

3.2.2. Расчет g0500 по уравнению Гиббса-Гельмгольца (второй метод)

1. Определяем изобарно-изотермический потенциал реакции при 298 К.

G ⁰₂₉₈ = -168920 + 298•13,37 = -164936 Дж•моль^-1•К^-1

2) Вычисляем постоянную интегрирования H_0.

H₀ = -168920 + 0,05•298 - 0,5•0,65•10^-3•298² + 12,36•10⁵•298^-1 =

= -164786 Дж•моль^-1.

3) Находим постоянную интегрирования у.

у•298 = -164936 + 164786 - 0,05•298•ln298 + 0,5•0,65•10^-3•298² + +0,5•12,36•10⁵•298^-1 =1867,8;

у = 6,27.

4) Рассчитываем значение изобарно-изотермического потенциала реакции при 500 К.

G⁰₅₀₀ = -164786 + 0,05•500•ln500 - 0,5•0,65•10^-3•500² - 0,5•12,36•10⁵•500^-1 + + 6,27•500 = -162813 Дж/моль = -162,8 кДж•моль^-1.

Полученное значение величины изобарно-изотермического потенциала, G⁰₅₀₀ = -162,8 кДж•моль^-1, позволяет сделать заключение о термодинамической вероятности, то есть возможности протекания реакций образования соединения CuFeO₂ при температуре 500 К.

3.3. Расчет δg600º

3.3.1 Расчет δg600º реакции по уравнению Гиббса (первый метод)

1. Определяем энтальпию реакции при 298 К.

H⁰₂₉₈ = H⁰₂₉₈(CuFeO₂) - H⁰₂₉₈(CuO) - H⁰₂₉₈(FeO) = -592,6 +157,03 + +266,65= -168,92 кДж•моль^-1.

2. Вычисляем изменение коэффициентов зависимости теплоемкости от температуры: a, b, c´.

a = 95,6 - 43,83 - 51,82 = -0,05.

 b = (10,63 - 16,76 +6,78)•10^-3 = 0,65•10^-3.

c´= (16,65 - 5,88 + 1,59)•10⁵ = 12,36•10⁵.

3. Рассчитываем энтропию реакции при 298 К.

S⁰₂₉₈ = S⁰₂₉₈ (CuFeO₂) - S⁰₂₉₈ (CuO) - S⁰₂₉₈(FeO) = 88,7 - 42,63 - 59,44= = -13,37 Дж•моль^-1•К^-1

4) Находим значения величин интеграла.

dT = ((-0,05)•600 + 0,5•0,65•10^-3•600² - 12,36•10⁵•600^-1) –

– ((-0,05)•298 + 0,5•0,65•10^-3•298² - 12,36•10⁵•298^-1) = 2160,7 Дж•моль^-1•К^-1.

5) Находим значения величины интеграла.

dT = ((-0,05)•ln600 + 0,65•10^-3•600 - 0,5•12,36•10⁵•600^-2) –

– ((-0,05)•ln298 + 0,65•10^-3•298 - 0,5•12,36•10⁵•298^-2) = 5,4 Дж•моль^-1•К^-1

6) Рассчитываем значение величины изобарно-изотермического потенциала реакции при температуре 600 К.

G⁰₆₀₀ = -168920 + 2160,7 + 600•13,37 - 600•5,4 = -161977 Дж•моль^-1•К^-1=

= -161,9 кДж•моль^-1•К^-1