1) Находим массу 1 моля HCl:
М(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5 г/моль
2) Находим постоянную Вант-Гоффа для HCl по формуле:
i = 1 + α * (ν - 1)
где: α – степень диссоциации, выраженная в долях единицы.
ν – число ионов, которое образуется при диссоциации 1 молекулы.
Так как HCl в растворе диссоциирует следующим образом:
HCl → Н⁺ + Cl ⁻
то ν = 2, тогда:
i = 1 + 0,75 * (2 - 1) = 1,75
3) Повышение температуры кипения раствора по сравнению с чистым растворителем (100°С) определяют по формуле:
ΔТ = i * K * m(HCl) * 1000 / (m(H₂O) *(М(НСl) )
где: К – эбуллиоскопическая константа, для воды К = 0,52
i = постоянная Вант-Гоффа, i = 1,75
m(HCl) - масса HCl в граммах. m(HCl) = 7,3 г
(m(H₂O) - масса растворителя. (m(H₂O) = 400 г
М(НСl) - масса 1 моля НСl. М(НСl) = 36,5 г/моль
ΔТ = 1,75*7,3*1000/(400*36,5) = 0,875°
Значит температура кипения раствора равна:
Ткип = 100 + 0,875 = 100,875°С
2SO3 = 2SO2 + O2
dH° (SO2) = -296,9 кДж/моль
dH° (SO3) = -395,2 кДж/моль
dH° (O2) = 0 кДж/моль
S° (SO2) = 248,10 Дж/моль/K
S° (SO3) = 256,23 Дж/моль/K
S° (O2) = 205,03 Дж/моль/K
ΔH° = ∑ΔH°(прод.) - ∑ΔH°(реаг.)
ΔH° = 2*(-296,9) - 2*(-395,2) = -593,8 + 790,4 = 196,6 кДж/моль ⇒ Энтальпия положительна, реакция эндотермична.
ΔS° = ∑ΔS°(прод.) - ∑ΔS°(реаг.)
ΔS° = 205,03 + 2*(248,10) - 2*256,23 = 188,77 Дж/моль/К
ΔG° = ΔH° - TΔS°
ΔG° = 196,6 - 298*0,18877 = 140,3466 ⇒ Энергия Гиббса положительна, реакция пойдет в прямом направлении только при высоких температурах.
T = ΔH°/ΔS° = 196,6/0,18877 = 1041,47 K ⇒ реакция пойдет при нагревании до 1041,47 кельвинов.
