Объяснение:
Рассчитайте тепловой эффект (энтальпию) и изменение энтропии реакции. Рассчитайте энергию Гиббса реакции при температуре Т=500 К и определите пойдет ли данная реакция при данной температуре в прямом направлении. При какой температуре установится химическое равновесие.
СаСО3 = СаО + СО2 ↑
Возьмем из справочника стандартные значения энтальпии ΔН° и энтропии S° для каждого из веществ в уравнении:
СаСО3 СаО СО2
ΔН°₂₉₈ кДж/моль - 1207 - 635,5 - 393,5
S°₂₉₈ Дж/моль · К 88,0 39,7 213,8
Вычислим тепловой эффект реакции:
Тепловой эффект реакции равен сумме теплот образования (ΔНобр
или ΔНf) продуктов реакции за вычетом суммы теплот образования
исходных веществ.
Под теплотой (энтальпией) образования понимают тепловой эффект
реакции образования 1 моль соединения из простых веществ, обычно находящихся в устойчивом состоянии при 25ºС (298 К) и давлении 101,3 кПа. Такие условия называются стандартными, а энтальпия образования в стандартных условиях обозначается ΔН0
298 обр. Стандартные значения энтальпий образования соединений приведены в справочниках.
При этом стандартные энтальпии образования простых веществ
принимаются равными нулю. Тогда, согласно закона Гесса, можно записать:
ΔНº реакции = ΣΔНº обр конеч. – ΣΔНº обр нач.
ΔНº реакции = -635,5 + (-393,5) - ( -1207) = +178,0 кДж/моль
Положительное значение энтальпии указывает на то, это реакция эндотермическая, и протекает только при поступлении теплоты из вне.
Аналогичным образом определяем энтропию реакции
ΔSº реакции = ΣSº обр конеч. – ΣSº обр нач.
ΔSº реакции = (39,7 + 213,8) - 88,0 = + 165,5 Дж/моль · К
Положительное изменение энтропии говорит о том, что прямая реакция протекает с увеличением энтропии
Теперь, зная энтальпию и энтропию процесса можно рассчитать величину энергии Гиббса:
ΔG = ΔH - TΔS
Тогда при Т = 500 К рассчитаем величину изменения энергии Гиббса
ΔG° = 178 - 500· 0,165,5 = 178 - 82,7 = 95,3 кДж/моль
Положительное значение энергии Гибса указывает на то что при этих условиях реакция в прямом направлении протекать не будет.
Если система находится в равновесии, то ΔG° = 0. Это наблюдается когда ΔН = Т·ΔS. Для нашей задачи Т·ΔS = 178 кДж Это наблюдается при Т = 178 : 0,1655 = 1075,5 К
СаСО3 ⇔ СаО + СО2
Состоят из ионов. Образуют вещества с ионной связью. Обладают высокой твердостью, хрупкостью, тугоплавки и малолетучи, легко растворяются в полярных жидкостях, являются диэлектриками. Плавление ионных кристаллов приводит к нарушению геометрически правильной ориентации ионов относительно друг друга и ослаблению прочности связи между ними. Поэтому их расплавы (растворы) проводят электрический ток. Ионные кристаллические решетки образуют многие соли, оксиды, основания.
Атомные (ковалентные) В узлах находятся атомы, которые соединены между собой ковалентными связями. Атомных кристаллов много. Все они имеют высокую температуру плавления, не растворимы в жидкостях, обладают высокой прочностью, твердостью, имеют широкий диапазон электропроводимости. Атомные кристаллические решетки образуют элементы III и IV групп главных подгрупп (Si, Ge, B, C).
