Рассчитать, при какой температуре (Т = 298 К или 2500 К) более вероятна реакция FeO (к) + С (графит) → Fe (к). + CO (г)

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для расчета вероятности реакции необходимо использовать уравнение Гиббса. Уравнение Гиббса можно записать как:

ΔG = ΔH - TΔS

Где:
ΔG - изменение свободной энергии
ΔH - изменение энтальпии
T - температура
ΔS - изменение энтропии

Для данной реакции у нас есть данные о температуре 298 К и 2500 К. Давайте рассчитаем значение ΔG для каждой температуры и определим, при какой температуре реакция более вероятна.

Для уравнения реакции FeO (к) + С (графит) → Fe (к) + CO (г) значения изменений энтропии и энтальпии равны:
ΔH = 251,2 кДж/моль
ΔS = 60,9 Дж/(моль·К)

Подставим эти значения в уравнение Гиббса:
ΔG(298K) = 251,2 - 298 60,9 = 232,2 кДж/моль
ΔG(2500K) = 251,2 - 2500 60,9 = -136237,6 кДж/моль

Таким образом, при температуре 298 K значение ΔG положительно (232,2 кДж/моль), что означает, что реакция не будет происходить при этой температуре. А при температуре 2500 K значение ΔG отрицательно (-136237,6 кДж/моль), что означает, что при этой температуре реакция FeO + C более вероятна.