Возможна ли реакция 2S + O2 + 2Cl2 = 2SOСl3 при -230С? Энтропии равны: 33 205 223 279 Дж/моль∙К ∆Нобр тионилхлорида = - 247 кДж/моль. При какой Т наступит химическое равновесие?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения возможности реакции при данной температуре, нам нужно рассчитать изменение свободной энергии Г для системы. Формула для расчета изменения свободной энергии Г выглядит следующим образом:

∆G = ∆H - T∆S

где ∆H - изменение энтальпии, ∆S - изменение энтропии, Т - температура в Кельвинах.

Подставим данные:

∆H = -247 кДж/моль = -247 000 Дж/моль
T = -230°C = 43 Кельвинa

∆S = 2*(33+205+223+279) = 1800 Дж/моль∙К

∆G = -247 000 - 43*1800 = -331 400 Дж/моль

Если ∆G < 0, то реакция протекает самопроизвольно. В данном случае, так как ∆G < 0, реакция 2S + O2 + 2Cl2 = 2SOСl3 возможна при -230°C.

Чтобы определить температуру, при которой наступит химическое равновесие, используем уравнение для свободной энергии Г:

∆G = -RTlnK, где K - константа равновесия, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.

Перепишем уравнение:

RTlnK = ∆H - T∆S

T = (∆H - RTlogK) / ∆S

Подставим действующие значения и данные:

T = (-247000 - 43 8.314 log(K)) / 1800

T = (-247000 - 357.982 * log(K)) / 1800

Kонстанту равновесия следует определить экспериментально или из табличных данных.