Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ФХ-осндз.doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
19.11.2019
Размер:
203.78 Кб
Скачать

9. Расчет изменения стандартной энергии Гиббса и стандартной энтропии реакции

Воспользуемся уравнениями: ΔrG°т = -RTlnKp , ΔrG°т = ΔrH°т - TΔrS°т

и полученными значениями lnKp и ΔrH°т, рассчитанными для предложенного интервала температур (Табл.2). Рассчитаем значения ΔrG°т (Дж/моль) и ΔrS°т (Дж/моль·К) в том же интервале температур.

Таблица № 2

T

Ст. тепл. Эффект

Kpt

lnKpt

 Энерг. Гиббса

Энтропия

1/T

800

-117063

4,14

1,42

-9452,3

-134,51

0,00125

850

-117241

1,46

0,38

-2721,7

-134,73

0,001176

900

-117411

0,58

-0,54

4020,3

-134,92

0,001111

950

-117575

0,26

-1,36

10711,0

-135,10

0,001053

1000

-117733

0,12

-2,11

17530,2

-135,26

0,001

Можно сделать вывод, что при увеличении температуры стандартный тепловой эффект, lnKp, константа равновесия (Кр) и стандартная энтропия увеличиваются, а стандартная энергия Гиббса реакции убывают.

10. Расчет парциальных давлений компонентов при заданном начальном составе смеси

По заданным начальным значениям количества вещества (моль): n1, n2 и т.д. и общему давлению р´общ. рассчитаем начальные парциальные давления участвующих в реакции газов: р´k = xkp´общ., где xk – мольная доля компонента газовой смеси. xk = nk/Σnk;

Σnk = 9

( HCl) = 4/9 =0,444

(O2) = 1/9 = 0,111

( H2O) =2/9 = 0,222

( Cl2) =2/9 = 0,222

Парциальное давление любого компонента рассчитывается по формуле: p´k = xkpобщ., где робщ. = 9 атм.

p´( HCl)= 0,444×9 = 4 атм.

p´( O2) = 0,111×9 = 1 атм.

p´( H2O) = 0,222×9 = 2 атм.

p´( Cl2) = 0,222×9 = 2 атм

Далее, используя значения мольных долей компонентов, рассчитываем парциальные давления p´´k участников реакции при измененном в М раз

общем давлении: p´´общ. = Мp´общ.

p´´( HCl) = 9×2 = 18 атм.

p´´( O2) = 9×2 = 18 атм.

p´´( H2O) = 9×2 = 18 атм.

p´´( Cl2) = 9×2 = 18 атм.

Таблица № 3

Вещ-во

nнач, моль

xi

P’общ, атм

p’i, атм

P”общ, атм

p”i, атм

HCl

4

0,44

9

4

18

8

O2

1

0,11

9

1

18

2

H2O

2

0,22

9

2

18

4

Cl2

2

0,22

9

2

18

4

11. Определение направления процесса при заданных условиях

Энергия Гиббса – одна из важнейших термодинамических функций и чаще других используется для определения направления процесса при заданных условиях (при Т=const, p=const и данном соотношении компонентов). Расчет ΔGт проводится по уравнению изотермы химической реакции. Одна из форм записи этого уравнения для нашей реакции имеет вид:

ΔrG900 = -RTln((kp)/Kp,900)

Рассчитаем ΔG´900 при p´общ.=9 атм. и Т=900 К.

ΔG´900 = -8,314*900*ln(0,0625/0,58) = -16727 Дж/моль

Полученное значение указывает на то, что при выбранных условиях реакция не может идти самопроизвольно в сторону образования продукта.