4.2. Расчет δg500º

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

1. Определяем энтальпию реакции при 298 К.

H⁰₂₉₈ = H⁰₂₉₈(CuFe₂O₄) - H⁰₂₉₈(CuO) -2•H⁰₂₉₈(FeO) = -959 + 157,03 + +2•266,65= -268,67 кДж•моль^-1.

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

a = 138,62 - 43,83 - 51,82 = 42,97.

 b = (119,41 - 16,76 +6,78)•10^-3 = 109,43•10^-3.

c´= (22,76 - 5,88 + 1,59)•10⁵ = 18,47•10⁵.

3. Рассчитываем энтропию реакции при 298 К.

S⁰₂₉₈ = S⁰₂₉₈ (CuFe₂O₄) - S⁰₂₉₈ (CuO) - 2•S⁰₂₉₈(FeO) = 141 - 42,63 - 2•59,44 =

= -20,51 Дж•моль^-1•К^-1

4) Находим значения величин интеграла.

dT = (42,97•500 + 0,5•109,43•10^-3•500² - 18,47•10⁵•500^-1) –

(42,97•298 + 0,5•109,43•10^-3•298² - 18,47•10⁵•298^-1) = 20003,8 Дж•моль^-1•К^-1

5) Находим значения величины интеграла.

dT = (42,97•ln500 + 109,43•10^-3•500 - 0,5•18,47•10⁵•500^-2) –

(42,97•ln298 + 109,43•10^-3•298 - 0,5•18,47•10⁵•298^-2) = 51 Дж•моль^-1•К^-1

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

G⁰₅₀₀ = -268670 + 20003,8 + 500•20,51 - 500•51 = -263911 Дж•моль^-1•К^-1 =

= -263,9 кДж•моль^-1•К^-1

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

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

G ⁰₂₉₈ = -268670 + 298•20,51 = -262558 Дж•моль^-1•К^-1.

2) Вычисляем постоянную интегрирования H_0.

H₀ = -268670 - 42,97•298 - 0,5•109,43•10^-3•298² + 18,47•10⁵•298^-1 =

= - 280136 Дж•моль^-1.

3) Находим постоянную интегрирования у.

у•298 = -262558 + 280136+ 42,97•298•ln298 + 0,5•109,43•10^-3•298² + 0,5•18,47•10⁵•298^-1 = 98487,53;

у = 330,5.

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

G⁰₅₀₀ = - 280136 - 42,97•500•ln500 - 0,5•109,43•10^-3•500² - 0,5•18,47•10⁵•500^-1 + 330,5•500 = -263933 Дж•моль^-1= -263,9 кДж•моль^-1.

Полученное значение величины изобарно-изотермического потенциала, G⁰₅₀₀ = -263,9 кДж•моль^-1, позволяет сделать заключение о термодинамической вероятности, то есть возможности протекания реакций образования соединения CuFe₂O₄ при температуре 500 К.

4.3. Расчет δg600º

4.3.1. Расчет δg600º реакции по уравнению Гиббса (первый метод)

1. Определяем энтальпию реакции при 298 К.

H⁰₂₉₈ = H⁰₂₉₈(CuFe₂O₄) - H⁰₂₉₈(CuO) -2•H⁰₂₉₈(FeO) = -959 + 157,03 + +2•266,65= -268,67 кДж•моль^-1.

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

a = 138,62 - 43,83 - 51,82 = 42,97.

 b = (119,41 - 16,76 +6,78)•10^-3 = 109,43•10^-3.

c´= (22,76 - 5,88 + 1,59)•10⁵ = 18,47•10⁵.

3. Рассчитываем энтропию реакции при 298 К.

S⁰₂₉₈ = S⁰₂₉₈ (CuFe₂O₄) - S⁰₂₉₈ (CuO) - 2•S⁰₂₉₈(FeO) = 141 - 42,63 - 2•59,44 =

= -20,51 Дж•моль^-1•К^-1

4) Находим значения величин интеграла.

dT = (42,97•600 + 0,5•109,43•10^-3•600² - 18,47•10⁵•600^-1) –

(42,97•298 + 0,5•109,43•10^-3•298² - 18,47•10⁵•298^-1) = 30935,1 Дж•моль^-1•К^-1.

5) Находим значения величины интеграла.

dT = (42,97•ln600 + 109,43•10^-3•600 - 0,5•18,47•10⁵•600^-2) –

(42,97•ln298 + 109,43•10^-3•298 - 0,5•18,47•10⁵•298^-2) = 70,95 Дж•моль^-1•К^-1.

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

G⁰₆₀₀ = -268670 + 30935,1 + 600•20,51 - 600•70,95 = -267999 Дж•моль^-1•К^-1=

= -267,9 кДж•моль^-1•К^-1.