Химия метод Гиббса Пренебрегая температурной зависимостью вычислить стандартные изменения энтальпии, энтропии, энергии Гиббса в соответствующей реакции. Определить температуру, при которой устанавливается химическое равновесие реакции, и сделать вывод о возможности протекания реакции в прямом направлении. 2MgO(к) + C (графит) = 2Мg(к) + СО2(г)
Для реакции 2MgO(к) + C (графит) = 2Мg(к) + СО2(г) стандартные изменения энтальпии можно вычислить по формуле ΔH = ΣnΔHf(продукты) - ΣnΔHf(реактивы), где ΔHf - стандартная энтальпия образования вещества.
По данным таблиц стандартных энтальпий образования, имеем: ΔHf(MgO) = -601.7 кДж/моль ΔHf(C) = 0 кДж/моль ΔHf(Mg) = 0 кДж/моль ΔHf(CO2) = -393.5 кДж/моль
ΔH = 2(-0) + (-393.5) - 2(-601.7) = 808 кДж
Стандартное изменение энтропии можно вычислить по формуле ΔS = ΣnS(продукты) - ΣnS(реактивы), где S - стандартная энтропия.
Энергия Гиббса вычисляется по формуле ΔG = ΔH - T*ΔS, где Т - абсолютная температура.
При равновесии ΔG = 0, ищем температуру для установления химического равновесия.
0 = 808 - T*242.6 T = 808/242.6 = 3.33 К
Температура, при которой устанавливается химическое равновесие реакции, равна примерно 3.33 К. Так как эта температура намного меньше комнатной температуры, можно сделать вывод, что реакция будет протекать в прямом направлении.
Для реакции 2MgO(к) + C (графит) = 2Мg(к) + СО2(г) стандартные изменения энтальпии можно вычислить по формуле ΔH = ΣnΔHf(продукты) - ΣnΔHf(реактивы), где ΔHf - стандартная энтальпия образования вещества.
По данным таблиц стандартных энтальпий образования, имеем:
ΔHf(MgO) = -601.7 кДж/моль
ΔHf(C) = 0 кДж/моль
ΔHf(Mg) = 0 кДж/моль
ΔHf(CO2) = -393.5 кДж/моль
ΔH = 2(-0) + (-393.5) - 2(-601.7) = 808 кДж
Стандартное изменение энтропии можно вычислить по формуле ΔS = ΣnS(продукты) - ΣnS(реактивы), где S - стандартная энтропия.
По данным таблиц стандартных энтропий, имеем:
S(MgO) = 26.98 Дж/(Кмоль)
S(C) = 5.74 Дж/(Кмоль)
S(Mg) = 32.8 Дж/(Кмоль)
S(CO2) = 213.7 Дж/(Кмоль)
ΔS = 232.8 + 213.7 - 226.98 - 5.74 = 242.6 Дж/(К*моль)
Энергия Гиббса вычисляется по формуле ΔG = ΔH - T*ΔS, где Т - абсолютная температура.
При равновесии ΔG = 0, ищем температуру для установления химического равновесия.
0 = 808 - T*242.6
T = 808/242.6 = 3.33 К
Температура, при которой устанавливается химическое равновесие реакции, равна примерно 3.33 К. Так как эта температура намного меньше комнатной температуры, можно сделать вывод, что реакция будет протекать в прямом направлении.