Задача №1.
Рассчитать тепловые эффекты химической реакции при стандартных условиях, изменение энтропии, изменение энергий Гиббса и Гельмгольца, а также определить, в каком направлении пойдет реакция. Рассчитать константу равновесия реакции Кр (при стандартных условиях) и подтвердить направление реакции. Необходимые для вычислений справочные данные взять из таблиц термодинамических величин (краткий справочник физико-химических величин).
Уравнение реакции : 2С4Н10(ж) + 5О2(г) = 4СН3СООН(ж) +2Н2О(ж)
Решение:
После анализа условия задачи выявляется опечатка. Бутан будет жидкостью только до температуры -0,50C. При стандартной температуре он является газом. Кроме того, нам не удалось найти термодинамические константы для жидкого бутана.
В связи с этим запишем уравнение реакции в следующем виде:
2С4Н10(г) + 5О2(г) = 4СН3СООН(ж) +2Н2О(ж).
Для расчетов нам необходимы справочные данные о термодинамических свойствах веществ. Выпишем в таблицу необходимые для расчетов термодинамические данные.
|
Вещество |
ΔHof,298, |
So298, |
|
СН3СООН(ж) |
-484,09 |
159,83 |
|
Н2О(ж) |
-285,83 |
69,95 |
|
С4Н10(г) |
-126,15 |
310,12 |
|
О2(г) |
0 |
205,04 |
1. Рассчитаем стандартный тепловой эффект при постоянном давлении и температуре 298K:
2. Вычислим стандартный тепловой эффект при постоянном объеме и температуре 298K:
где
– изменение числа молей газов в результате реакции (
);