skan0078 (2)

Termodynamika chemiczna 81

Przykład 3.17. Na podstawie poniższych danych w 25°C obliczyć AS° ~;il*:cji tworzenia 1 mola H₂0(_C) w 50°C.

	^H2(g)	°2(g)	h2o(c)
AH$9S [kJ ■ mol"^1]	0	0	-285,84
6298 [J • K"^1 • mor^1]	130,7	205,13	69,96
Cp [J • K7^1 • mor^1]	28,83	29,36	75,31

Założyć stałość wartości C_p w tym zakresie temperatur.

Rozwiązanie. Zmianę funkcji 7 (tu 7 = AH°, S°, C_p) dla każdej reakcji zliczamy zgodnie z równaniem AY= Sv/7,- - zob. wyrażenie (3.27). W wypad-itj AS reakcji tworzenia wody

^H2(g) +i°2(g) ⁼ H₂0_(c) równanie to będzie miało postać

^298 ⁼ ^298(H20(_C)) - £298 (H₂(g)) - j *S298(0₂(_g))-

Po wstawieniu wartości liczbowych AS^s ⁼ 69,96 - 130,7 - \ ■ 205,13 =-163,31 ; K^-1 • mol^-1.

Aby obliczyć zmianę entropii w innej temperaturze, musimy znać AC_p reak-:ji. Obliczamy je, zgodnie z (3.29), według tego samego przepisu:

AC_p= C_p (H₂0_(c)) - C_/;(H₂(_g)) - ₂ • 6),(02_(g)).

Po podstawieniu pojemności cieplnych AC_p = 75,31 - 28,83    • 29,36 =

= 31,8 JK7¹ -mor¹.

Zmiana entropii reakcji w T= 323,15 K wyniesie, zgodnie z (3.56),

323

<4Sf23=JS!«s + J    dT =

298

3?3 15

= -163,31 +31,8-In    = “160,74 J • Kr¹ mor¹.

Mimo że reakcja jest samorzutna (spalaniu wodoru towarzyszy wybuch), jej JS jest ujemne. Jest to zgodne z oczekiwaniami (gdy z 1,5 mola substratów gazowych powstaje 1 mol cieczy, to następuje wzrost stopnia uporządkowania).

Zmiana entropii otoczenia w temperaturze T spowodowana jest oddaniem przez układ ciepła reakcji w^r tej temperaturze

T