Termodynamika chemiczna 85
to otrzymamy relację Gibbsa-Helmholtza
d |
H | ||
dT |
l t) |
P |
rj~i 2 ) |
stosowaną w postaci | |||
AJ |
'AG |
| |
AH° |
dT ' |
v T ) |
i |
T2 |
(3.65)
Przykład 3.20. Znaleźć zależność od temperatury entalpii swobodnej reakcji
C0(g) + 2°2(g) = C02(g)
oraz obliczyć jej wartość w 1000 K. AHZgg reakcji wynosi -283,0 kJ • mol-1, zaś standardowa entalpia swobodna AGJW = -257,3 kJ • mol-1. Ciepła molowe reagentów (J • K_1 • mol-1) są równe:
C02 |
26,0 + 43,5 • 10“3r- 148,3 • 10~7r2 |
CO |
26,86 + 6,97 • 10"3!- 8,20 • 10~7r2 |
02 |
25,72 + 12,96- lO^T-38,6- 10~7r2 |
Rozwiązanie. Najprostszym rozwiązaniem będzie scałkowanie relacji Gibbsa-Helmholtza (3.65) w granicach od 7j = 298,15 do T:
Zależność entalpii reakcji od temperatury określa prawo Kirchhoffa (3.28a)
T
AHj- = AHjx + f ACpdT,
T i
w którym
ACp = I VjCpi = Cp(C 02) - Cp(CO) -j Cp(02) jest funkcją temperatury (zob. tab. 3.5).
Tabela 3.5
Współczynniki |
Dla reakcji |
O O ho |
CO |
02 |
a [J - KT1 • mol"1] |
-13,72 |
26,0 |
26,86 |
25,72 |
b [J • K-2 • mol"1] |
30,05 • 10~3 |
43,5 • 10“3 |
6,97 • 10'3 |
12,96 • 10"2 |
c [J • K"3 • moC1] |
-120,8 • 10“7 |
-148,3 ■ 10'7 |
-8,20 • 10-7 |
-38,6 • 10’7 |