Стандарттық термодинамикалық өлшемдер

Жоспар
Кіріспе

1.Электр қозғаушы күш және Гиббс энергиясы.
2 Электролиз тотығу тотықсыздандыру процессі ретінде электролиздің маңызы
3 Электролиттердің сулы ерітінділердің электролизі

Бөлме температурасында( 250c ) ΔG=283010-298*86.32=257287 Гиббс энергиясының оң мөлшері көміртегі оксидінің игіру реакциясы бөлме температурасында мүмкін еместігін көрсетеді.Гиббс энергиясының өзгерісі нольге тең болатын,яғни тепе теңдік жағдайына тең болатын температураны есптейік.Ол үшін алдыңғы формуланы пайдаланамыз және ΔG=0 деп аламыз.Осыдан
T=ΔH/ΔS=283010/86.32 T=3278(K)
температура 30000 с жеткенде ғана тепе теңдік түзіледі.30000 с асқанда ғана көміртегі оксиді өздігінен ыдырайды,ал бұл температурада СО2 ң ыдырауы және СО ң оттегімен тотығу реакцияларының мүмкіндігі бірдей.Температура 30000 с төмен болғанда көміртегі оксиді өздігінен ыдырау реакциясы жүреді. Келесі мысал қызық.Әртүрлі температуралар кезінде Гиббс энергиясын есптеп келе ванадий оксидін тотықтыруға болатын жағдайларды қорытындылады.Ол үшін реакцияның Гиббс энергиясын 500 ден 2000К дейінгі әртүрлі температурада есптеу керек.

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 6 бет
Таңдаулыға:

Стандарттық термодинамикалық өлшемдер.

ΔH06, S0, ΔH06, S0,
Заттар кДжмоль Дж(град*молЗаттар кДжмоль Дж(град*м
ь) оль)
Ag(k) 0 42.69 KMnO4(k) -813.37 171.71
Al (k) 0 28.31 K2Cr2O7(k) -2030 291.21
Cu (k) 0 33.3 MgO(k) -601.24 26.94
Cl2(г) 0 223.0 S(k) 0 31.88
Fe(k) 0 27.5 O2(г) 0 205.03
H2(г) 0 130.6 Zn(k) 0 41.59
Mg(k) 0 32.55 CO(г) -110.5 197.4
Cr2O(k) - 1141 81.1 CO2(г) -393.51 213.6
CuS(k) - 48,5 66.5 CH4(г) -74.85 186.19
Cu2O3(k) - 167,36 93.93 CrO3(k) -594.5 72
Cu2S(k) - 82,01 119.24 NO(г) 90.37 210.62
FeO(k) - 263,68 58.79 NO2(г) 33.89 240.45
Fe2O3(k) - 821,32 89.98 N2O(г) 81.55 220.0
Fe3 O4(k) - 1117,71 151.46 PbO(k) -276.6 76.44
FeS(k) - 95,40 67.36 SO2(г) -296.9 248.1
HBr(г) - 35,98 198.40 SO3(г) -395.2 256.23
HCl(г) - 92,30 186.70 ZnO(k) -349.0 43.5
HNO3(ж) - 173,0 156.16 Ag- 105.90 73.93
HF(г) - 268,61 173.51 Al-3 -524.7 -313.4
HI(г) - 25,94 206.30 Br3+ -120.92 80.71
H2O(г) - 241,84 188.74 Cl- -167.46 55.10
H2O(ж) - 285,84 69.96 ClO- -107.65 47.53
H2O2(ж) - 187,02 105.86 ClO3- -98.32 103.2
H2S(г) - 20,15 205.64 Fe3+ -47.7 -293.3
H2SO4(ж) - 811,30 156.90 MnO4- -518.4 190.0
HgCl2(к) - 230,12 144.32 SO4-2 -907.51 17.2
Hg2Cl2(k) - 264,85 195.81 S2- 41.8 -26.8
KClO3(k) - 397,20 142.97 MnO2 (k) -519.65 53.14
KI(k) - 327,61 104.35 NH3 -46.19 192.50

Бөлме температурасында( 250c ) ΔG=283010-298*86.32=257287 Гиббс
энергиясының оң мөлшері көміртегі оксидінің игіру реакциясы бөлме
температурасында мүмкін еместігін көрсетеді.Гиббс энергиясының өзгерісі
нольге тең болатын,яғни тепе теңдік жағдайына тең болатын температураны
есптейік.Ол үшін алдыңғы формуланы пайдаланамыз және ΔG=0 деп аламыз.Осыдан
T=ΔHΔS=28301086.32 T=3278(K)
температура 30000 с жеткенде ғана тепе теңдік түзіледі.30000 с асқанда ғана
көміртегі оксиді өздігінен ыдырайды,ал бұл температурада СО2 ң ыдырауы
және СО ң оттегімен тотығу реакцияларының мүмкіндігі бірдей.Температура
30000 с төмен болғанда көміртегі оксиді өздігінен ыдырау реакциясы жүреді.
Келесі мысал қызық.Әртүрлі температуралар кезінде Гиббс энергиясын есптеп
келе ванадий оксидін тотықтыруға болатын жағдайларды қорытындылады.Ол үшін
реакцияның Гиббс энергиясын 500 ден 2000К дейінгі әртүрлі температурада
есптеу керек.
45V(k)+O2(г)=25 V2O5(k)
Гиббс энергиясының температураға тәуелділігінің графигін
құрайық.Ординаталар осьіне абцисса осьіне ΔG температураны
орналастырамыз.Тәуелділік түзу сызық болып көрінеді температура жоғарылаған
сайын Гиббс энергиясы артады.Осы графикке келесі реакциялардың Гиббс
энергиясының температураға тәуелділігін түсіреміз
2C(графит)+O2(г)=2CO(г) Si(k)+O2(г)=SiO2(кварц)
.Реакциялардың 1 шісінде температура өскен сайын ΔG төмендейді.Бұл
температура өскен сайын графиттің тотығуының қабілеті жоғарылайтынын
көрсетеді.Екіншісінде барлығы керісінше болады.Яғни,кремнийдің графитке
қарағанда тотығу қабілеті температура өскен сайын төмендейді.Температура
1200К төмен болғанда көміртегі ванадий оксидін тотықтырмайтындығы графиктен
көрінеді.Осы температурада тотықтырғыштық қасиеті жоғары кремний ванадий
оксидін тотықтырады.Бірақ 1900К жоғары болғанда кремниймен салыстырғанда
көміртегі күшті тотықтырғыш болады.Егер Гиббс энергиясының өзгерісінің
абсолютті өлшемі өте үлкен болса,температураның өте үлкен өзгерісіне
қарамастан процесстің қарама- қарсы бағытталуына қол жеткізу мүмкін емес.ΔG
мөлшері үлкен болмаса,(40-80 кДжмоль)реакцияның өту жағдайларын өзгерте
отырып оның бағытын өзгерту мүмкін.Сонымен,реакцияның қозғаушы күші жүйенің
тепе теңдікке ұмтылуы болып табылады.Ол бір жағдайдан екінші жағдайға
өткенде Гиббс энергиясының өзгерісімен сипатталады.Реакцияның өту дәрежесін
Гиббс энергиясы көмегімен анықтау оңай,өйткені ол тепе теңдік
константасымен жай қатынас арқылы байланысқан:
ΔG=-RTnK
Бұл теңдеуді кез келген температура үшін қолдануға болады.бірақ көбінесе
стандартты жағдайлар үшін ΔG өзгерісін анықтайды, кейін басқа жағдайлар
үшін қайта есптеу жүргізеді. Гиббс энергиясын есптеу үшін үлкен өлшемдегі
заттардың стандартты энтальпия және энтропиясы бар кестелер жасалған.
Кейбір тотықтырғыштар мен тотықсыздандырғыштардың, сонымен қатар сулы
ерітіндідегі иондардың стандартты мөлшері 7 кесте берілген Кестелерді
пайдалана отырыпкөптеген заттардың ΔG Гиббс энергиясының өзгерісін, тепе
теңдік константасын реакциялардың дәрежесі мен бағытын есптеуге болады. ΔG
есептеудің мысалы: 1. Қорғасынды балқытқанда жағымсыз реакция –Cu2O тотығуы
жүреді.
Cu2O(k) = 2Cu(k) + CO2(г)
Реакцияның энтальпия және энтропиясының стандартты өзгерісін анықтап, осы
берілгендер арқылы ΔG0 табу. Энтропия өзгерісін табайық:
ΔS0 = (2 S0Cu + S0CO2) – (S0Cu2O + S0CO) = 2*33.3 + 213.6 – 93.93 – 197.4 =
11.13; ΔS = - 11.13 Дж (град,моль)
Энтальпия өзгерісін табайық:
ΔH = (2 ΔH0Cu + ΔH0CO2 ) - (ΔH0Cu2O + ΔH0CO ) = 0 – 393.51 +
167.36 + 11.05 = -115.65 ΔH = -115.65 кДжмоль
Стандартты Гиббс энергиясының өзгерісін табу:
ΔG0 = -115650 + 289 * 11.13 = -112334
ΔG0 = -112334 кДжмоль
Реакция өздігінен жүреді.
2 мысал.Төмендегі реакция үшін 250 с кезіндегі Гиббс
энергиясының өзгерісін анықтау.
3 Fe2O3 + CO = 2 Fe3O4 + CO2
Стандартты жағдайда энтропия өзгерісін табайық:
ΔS0 = (2 S0Fe3O4 + ΔS0CO2) - (3 S0Fe2O3 + S0CO ) = 2 * 151.46 +
213.6 - * 89.96 ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.