Визначити температуру початку відновлення оксиду хрому (ІІІ) вуглецем для умов, коли активності металу й оксиду дорівнюють аCr = 0,15, а(Cr2О3) = 1,0 і загальний тиск у системі становить 0,12∙105 Па.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для визначення температури початку відновлення оксиду хрому (III) вуглецем можна скористатися рівнянням Гіббса-Гельмгольца для реакції відновлення:

ΔG = -RT lnK,

де ΔG - зміна енергії Гіббса реакції, R - газова стала, T - температура, K - рівноважна константа.

Для реакції відновлення оксиду хрому (III) вуглецем виразимо рівноважну константу K через активності реагентів і продуктів реакції:

K = а(Cr) / (а(Cr2O3)),

де а(Cr) - активність металу хрому, а(Cr2O3) - активність оксиду хрому (III).

Підставляємо вираз для K у рівняння Гіббса-Гельмгольца:

ΔG = -RT ln(a(Cr) / a(Cr2O3)).

З описаних умов знаємо, що аCr = 0,15, а(Cr2О3) = 1,0, а отже можемо підставити значення виразу для ΔG:

ΔG = -RT ln(0,15 / 1,0).

Далі, враховуючи, що при рівноважній температурі зміна енергії Гіббса реакції дорівнює нулю, маємо:

-RT ln(0,15) = 0,

тобто

ln(0,15) = 0.

Отже, отримуємо, що температура початку відновлення оксиду хрому (III) вуглецем дорівнює нулю градусів Цельсія.