Вычисление конст. диссоциации через термодинамические данные

[kristina147]

Добрый день! Хотелось бы узнать ошибки в ходе решения мною задачи.

Допустим, имеется уравнение CO2+H2O=H+ + HCO3-

Из справочника при 298 К:

CO2:
ΔG = -394.35 *10^3 Дж/моль
ΔH = -691.11 *10^3 Дж/моль
S = 95 Дж/моль/K
Cp = 37.13 Дж/моль/K

H2O:
ΔG = -237.245 *10^3 Дж/моль
ΔH = -285.84 *10^3 Дж/моль
S = 69.96 Дж/моль/K
Cp = 75.31 Дж/моль/K

HCO3-:
ΔG = -587.06 *10^3 Дж/моль
ΔH = -393.51 *10^3 Дж/моль
S = 213.6 Дж/моль/K
Cp = -33.472 Дж/моль/K

Для иона водорода все параметры принимаю нулевыми.

Необходимо определить Кд при температуре 423 К. Кд нахожу из формулы : Кд = е^(-ΔG(423)/R/Т)

По реакции при 298К:
ΔG0 = -44,54*10^3 Дж/моль
ΔH0 = -11,76 *10^3 Дж/моль
ΔS0 = -188,56 Дж/моль/K
ΔCp = -78.968 Дж/моль/K

При 423 К:
ΔH = ΔH0+ΔСр*ΔТ=-21,631*10^3
ΔS = ΔS0+ΔСр*ln(423/298)=-0.216*10^3
ΔG = ΔH+ΔS*Т=69.737*10^3

Кд = е^(-ΔG(423)/R/Т)=2*10^-9

Собственно, где могут быть ошибки? И каким образом стоит рассчитывать?

[Maryna]

1. Почему Вы решили, что ответ неправильный?
2. Почему для иона водорода энтальпию образования принимаете равной нулю? По условию образуется бесконечно разбавленный раствор?

Вообще сформулируйте, пожалуйста, точно условие задачи. Пока по ощущениям нужна еще теплота гидратации ионов, которая зависит от концентрации.

[kristina147]

потому что есть известная константа диссоциации при 25 град.
они отличаются.

[kristina147]

вообще не выходит верно рассчитать для элементарной реакции
не знаю, в чем проблема

NH3(г)+H2O(ж)=NH3∙H2O=NH4+ + OH-
ΔG0298 NH3 = -16643,3 Дж/моль
ΔG0298 H2O = -237200 Дж/моль
ΔG0298 NH4+ = -79500 Дж/моль
ΔG0298 OH- = -157300 Дж/моль

ΔG0298 итог = 17043 Дж/моль

Кд = е^(-ΔG(298)/R/Т)=0,001028
рКд = - lg Kd = 2.98

рассчитанная константа в источниках - рКд = 4,747

[Maryna]

Потому что Вы рассматриваете два процесса: растворение + диссоциация. А в справочниках приводят константу диссоциации уже растворенного вещества (гидрат аммиака либо угольная кислота)

[kristina147]

Maryna, как тогда рассчитывать? Подскажите. Или же где найти соответствующие константы.

Я видела, они высчитывают термодинамические параметры для NH4+ по реакции NH4+ = NH3 + Н+

[Maryna]

В этом случае параллельно протекают несколько процессов (условно): растворение (1), взаимодействие с образованием гидрата (2) и диссоциация (3). Вы можете рассчитать константу равновесия каждого из этих трех процессов, а также константу равновесия газ + вода = ион + ион. Для этого нужно использовать термодинамические величины соответствующих продуктов и исходных веществ и сравнивать с такими же справочными константами. То есть если Вам просто нужно воспроизвести расчет справочной величины, используйте энтальпию образования и энтропию гидрата аммиака или гидрата углекислого газа.

[kristina147]

разве автоматически не находятся сразу энтальпия и энтропия образования гидрата аммиака по формуле NH3(г)+H2O(ж)?

в справочниках нет данных для NH40H

[kristina147]

тааак, свой косяк я нашла)
NH3(ж)+H2O(ж) = NH40H

[Maryna]

разве автоматически не находятся сразу энтальпия и энтропия образования гидрата аммиака по формуле NH3(г)+H2O(ж)?

Нет, потому что для этого надо знать теплоту растворения аммиака в воде. Вы можете рассчитать энтальпию его образования именно таким образом.

NH3(ж)+H2O(ж) = NH40H

Не уверена, что это Вас спасет. Смесь жидкого аммиака и жидкой воды - немного не то, что Вы ищете.