71404 skan0092 (2)

Termodynamika chemiczna 95

^⁰ = (Iv,^.)_g

jest równa różnicy między objętością gazowych produktów i substratów. Przykład 3.24. Standardowa entalpia reakcji

N₂(g) + ³H2(g) — ²NH3(g)

wynosi AH%_y8 = -92,38 kJ • mol^-1, a jej standardowa entalpia swobodna jest równa AG^w — -33,19 kJ • mol^-1. W przedziale 298-1350 K ciepła molowe pod stałym ciśnieniem wynoszą (w J • K^-1 ■ mol^-1):

^N2(e,	27,87 + 4,27- 10^-3r
^H2(g)	29,066 - 0,834 • 10^-3 T+ 20,125 • 10^-7T^2
NH3(g)	29,80 + 25,49- 10^-3T- 1,66- 10^5T^-2

Wykreślić zależność lnK_p(T) i AH°(T) w zakresie 300-1000 K oraz obliczyć wartości stałej równowagi reakcji w 300, 500 i 1000 K.

Rozwiązanie. Zgodnie z prawem Kirchhoffa (wzór (3.28a))

T

AHj = AHj_x + \ AC_pdT,

Ti

przy czym AC_p = 2C₇,(NH₃) - C_p(N₂) - 30^,(132) jest funkcją temperatury (łab. 3.9).

Tabela 3.9

	ACp	nh3	n2	h2
a	-55,468	29,8	27,87	29,066
b	4,9212 • 10^-2	2,55 • 10^-2	4,27 • 10^-3	-8,34 -10^-4
c	-6,0375 • 10^-6	0	0	2,0125 • 10^-6
d	-3,320 • 10^5	-1,66 -10^5	0	0

AC_p(T) = a + bT+cT² + d!T² =

= -55,468 + 49,212 • 10^-3 T- 60,375 • 10^-7 T² - 3,32 ■ 10⁵/T².

Po podstawieniu AC_p(T) do równania Kirchhoffa i scałkowaniu otrzymujemy

bT²    cT³    d

AHf = AH°(0) + aT+ — + — - —, gdzie, dla T_x =298,15 K,

AH° (0) = AH]

aT\ +

bT}

2

+

3

_d_

T,

-79,09 • 10³ J • mol^-1.