4. Расчет изменения энтальпии
Изменение энтальпии реакции (1). В расчете учитываем, что в температурном интервале 300 – 750 К протекают две реакции (2) и (3). Это позволяет общее уравнение (4) представить двумя частями:
(6)
для интервала 300 – 570 К. Уравнение (6) описывает широкий интервал температур, начиная со стандартной температуры.
(7)
для
интервала 570
– 750 К. В равенстве (7) эффект фазового
превращения тетрахлорида тантала
вычитается, так как это вещество
является исходным. Видно, что необходимо
определить
:
Представляем расчет таблицей 3 и графиком (рисунок 2)
Таблица
3 – Расчетные значения
реакции(1)
|
T, K |
|
|
|
|
|
|
300 |
130153,17 |
3864,000 |
1526,400 |
-1090,000 |
134453,570 |
|
325 |
130153,17 |
4186,000 |
1791,400 |
-1006,154 |
135124,416 |
|
350 |
130153,17 |
4508,000 |
2077,600 |
-934,286 |
135804,484 |
|
364 |
130153,17 |
4688,320 |
2247,132 |
-898,352 |
136190,271 |
Продолжение таблицы 3
|
T, K |
|
|
|
|
|
|
364 |
118431,61 |
-11382,280 |
1681,109 |
-3140,110 |
105590,329 |
|
375 |
118431,61 |
-11726,250 |
1784,250 |
-3048,000 |
105441,610 |
|
400 |
118431,61 |
-12508,000 |
2030,080 |
-2857,500 |
105096,190 |
|
425 |
118431,61 |
-13289,750 |
2291,770 |
-2689,412 |
104744,218 |
|
450 |
118431,61 |
-14071,500 |
2569,320 |
-2540,000 |
104389,430 |
Рисунок 2 – Зависимость изменения энтальпии реакции (1) от температуры
Т.к.
до температуры фазового перехода, то
будет возрастать на этом промежутке.
после фазового перехода
и
будет убывать.
5. Расчет изменения энтропии
Изменение энтальпии реакции (1). И опять учитываем, что в температурном интервале 300 – 450 К протекают две реакции (2) и(3), поэтому изменение энтропии будем считать по двум уравнениям:
(8)
для интервала 300 – 364 К.
(9)
для
интервала 364
–
450 К. Определяем
:
Расчет по уравнениям (8) и (9) представим таблицей 4 и графиком (рисунок 3).
Таблица
4 – Расчетные значения
реакции
(III)
|
T, K |
|
|
|
|
|
|
300 |
99,399 |
73,465 |
10,175 |
-1,817 |
181,222 |
|
325 |
99,399 |
74,496 |
11,022 |
-1,548 |
183,369 |
|
350 |
99,399 |
75,450 |
11,870 |
-1,335 |
185,385 |
|
364 |
99,399 |
75,955 |
12,345 |
-1,234 |
186,465 |
Продолжение таблицы 3
|
T, K |
|
|
|
|
|
|
364 |
281,872 |
-184,404 |
9,237 |
-4,313 |
102,391 |
|
375 |
281,872 |
-185,335 |
9,516 |
-4,064 |
101,989 |
|
400 |
281,872 |
-187,353 |
10,150 |
-3,572 |
101,097 |
|
425 |
281,872 |
-189,249 |
10,784 |
-3,164 |
100,244 |
|
450 |
281,872 |
-191,036 |
11,419 |
-2,822 |
99,432 |
Рисунок 3 - Зависимость изменения энтропии реакции (1) от температуры
Сравним графики рисунков 2 и 3. Видим, что поведение обеих функций при изменении температуры подобно. Так и должно быть, так как обе функции описываются изменением теплоемкости реакции.