Непонятная энтальпия

вопросы, касающиеся школьной и вузовской химии; помощь в решении задач различного уровня сложности
Ответить
cneltyn2
Сообщения: 12
Зарегистрирован: Ср янв 25, 2012 9:53 pm

Непонятная энтальпия

Сообщение cneltyn2 » Вс фев 12, 2012 6:39 pm

Встретил задачу вот с таким текстом:
Определить ΔrH0T реакции:
MgCO3(т) = MgO(т) + CO2(г)
если при 490*С равновесное парциальное давление пара СО2 равно 79 гПа, а при 540*С - 996 гПа.
Сижу уже наверное часа 2 и не могу придумать, что за энтальпия такая ΔrH0T?

chimist
Сообщения: 1516
Зарегистрирован: Вс авг 31, 2008 12:30 pm

Re: Непонятная энтальпия

Сообщение chimist » Вс фев 12, 2012 6:57 pm

Это современное обозначение энтальпии данной реакции. (входит в уравнение Вант-Гоффа ;)

cneltyn2
Сообщения: 12
Зарегистрирован: Ср янв 25, 2012 9:53 pm

Re: Непонятная энтальпия

Сообщение cneltyn2 » Вс фев 12, 2012 7:21 pm

Если это энтальпия реакции то тогда сделаем так: предварительно рассчитаем её из термодинамических таблиц:
ΔH0(MgCO3) = -1095,5 кДж/моль
ΔH0(MgO) = -601,5 кДж/моль
ΔH0(СО2) = -393,5 кДж/моль

ΔrH0 = ((-601,5) + (-393,5)) - (-1095,5) = 100,5 кДж

Теперь попробуем рассчитать эту же энтальпию из данных задачи. При состоянии равновесия ΔG=0, откуда можно найти ΔG0:
ΔG0 = -RT lnK (из формулы ΔG = ΔG0 + RT lnK)

Так как в уравнение действующих масс для этой реакции входит только диоксид углерода, то получим:
ΔG0 = -RT ln p(CO2)

Рассчитаем значения стандартной энергии Гиббса при температурах 490 и 540*С:
ΔG01 = -8,314 * (490 + 273) ln[79*10^9 / 101325] = -86,06 кДж/моль;
ΔG02 = -8,314 * (540 + 273) ln[996*10^9 / 101325] = -108,83 кДж/моль

В уравнении ΔG0 = ΔH - TΔS обозначим энтальпию за x а энтропию за у. Получится две системы уравнений:
х - 763у = -86,06
х - 813у = -108,83

Если принять что энтальпия и энтропия в этой области температур примерно одинаковая, то решая эту систему уравнений получим:
х = 261,4, т.е. ΔH = 261,4 кДж/моль
у = 0,4554, т.е. ΔS = 455,4 Дж/(моль*К)

261,4 кДж и 100,5 кДж полученные в начале для проверки даже близко не стояли... Где я ошибся?

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23103
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: Непонятная энтальпия

Сообщение amik » Вс фев 12, 2012 8:38 pm

Зачем такие сложности :? Уравнение Вант-Гоффа(изобары или изохоры) не случайно прозвучало, посмотрите связь температуры, константы равновесия и энтальпии реакции.
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

cneltyn2
Сообщения: 12
Зарегистрирован: Ср янв 25, 2012 9:53 pm

Re: Непонятная энтальпия

Сообщение cneltyn2 » Вс фев 12, 2012 10:34 pm

Ну так это и есть следствие из уравнения Вант-Гоффа... К тому же я понял почему такая разница получилась - оказывается в условии задачи правильно читать не *С а кельвины.

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23103
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: Непонятная энтальпия

Сообщение amik » Вс фев 12, 2012 11:14 pm

Да нет, там именно цельсии :) Вот значение
парциальное давление пара СО2 равно 79 гПа, а при 540*С - 996 гПа
явно неправильное, что-то составители задачи напутали. Специально заглянул в "Справочник химика" т.3 в таблицу давления CO2 над карбонатом магния.
При 500оС - 0.058атм (58,8гПа), при 600оС - 0.38атм( 385гПа). По эти цифрам получается ΔH как раз в районе 100кДж/моль.
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

Ответить

Вернуться в «химия в школе и вузе, помощь в решении задач»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 13 гостей