Задачи из задачника

prut089 · Сообщение **prut089** » 28 май 2009, 15:26

B этом сообщении решены две задачи:

Задача №1 (4-ая в задачнике)
Вычислите, сколько теплоты выделится при сгорании 165 л. (н.у.) ацетилена C2H2, если продуктами реакции сгорания являются диоксид углерода и пары воды?

Решение:
$$C_2H_2 (gas) + (9/2)O_2(gas) = 2CO_2(gas) + H_2O(gas)$$

По закону Гесса :

$\Delta Hreakcii = 2*\Delta Hobr(CO_2(gas)) + \Delta H(H_2O(gas))- \Delta Hobr (C_2H_2(gas))$

$\Delta Hreakcii = 2*(-393,5) + (-241,8) - 226,8 = -1255,6$ кДж

При сгорании 1 моль (22,4 л) C2H2 выделяется 1255,6 кДж теплоты, a при сгорании 165 л: 1255,6*165/22,4 = 9248,84 кДж.

авторство: Задачу решил Ustam
скопировано отсюда: [url=http://e-science.ru/forum/index.php?showtopic=8760]http://e-science.ru/forum/index.php?showtopic=8760[/url]

Задача №2: (14-ая в задачнике)
Возможно ли протекание следующей реакции:

$$ TiCl_4(gidkost)+H_2(gas)<->Ti(kristall)+HCL(gas) $$

Оценить, в каком интервале температур возможно протекание этой реакции.

Решение:
Нам нужно уравнять коэффициенты в уравнении реакции, мы получим:

$$ TiCl_4(gidkost)+2H_2(gas)<->Ti(kristall)+4HCL(gas) $$

Самопроизвольное протекание реакции возможно, если изменение свободной энергии Гиббса для нее $\Delta G<0. \Delta G=\Delta H-T*\Delta S$ , где
$\Delta H$ -теплота реакции, $\Delta S$ -изменение энтропии реакции.

Считаем теплоту и энтропию:

$\Delta H^0 = \sum_{}^{}{\Delta H^0_{prod.}} - \sum_{}^{}{\Delta H^0_{ish.}}$
$\Delta S^0 = \sum_{}^{}{\Delta S^0_{prod.}} - \sum_{}^{}{\Delta S^0_{ish.}}$

1. $\Delta H= (0-4*92.3)-(-804.2+2*0)= 435$ кДж

2. $\Delta S= (30.6+4*186.8)- (252.4+2*130.5)= 264.4$ кДж/K

Нужно найти температуру при которой начинается реакция:
$T = \frac {\Delta H} {\Delta S}$

3. $T = \frac {435} {264.4} = 1.65 K$ (температура при которой начинается данная реакция). Получается при T>1.65 K, реакция возможна.

4. $$ T$$

=298 (стандартные условия)
$\Delta G =435-298*264.4= -78356.2$ получили <0, следовательно протекание реакции в стандартных условиях возможно.

Viviana · Сообщение **Viviana** » 28 май 2009, 15:48

Можно проще: $\Delta G^0 = \sum_{}^{}{\Delta G^0_{prod.}} - \sum_{}^{}{\Delta G^0_{ish.}}$

Самопроизвольное протекание реакции возможно, если изменение свободной энергии Гиббса для нее &G<0.

Да.

(&-это дельта, треугольник такой маленький)

Пользуйтесь Latex'ом.

prut089 · Сообщение **prut089** » 28 май 2009, 16:00

Viviana писал(а):Source of the post
Можно проще: $\Delta G^0 = \sum_{}^{}{\Delta G^0_{prod.}} - \sum_{}^{}{\Delta G^0_{ish.}}$

Пользуйтесь Latex'ом.

A теплоту как искать, сначала в одну сторону, потом в другую?
И как определить интервал температур в котором возможно протекание реакции?

п.c. дайте пожалуйста ссылку для скачивания latex'a

Viviana · Сообщение **Viviana** » 28 май 2009, 16:11

п.c. дайте пожалуйста ссылку для скачивания latex'a

Его не нужно скачивать. Описание команд: [url=http://e-science.ru/forum/index.php?showtopic=2698]http://e-science.ru/forum/index.php?showtopic=2698[/url]
Когда пишете сообщение, жмете на кнопку Math, у вас открывается редактор формул.

O задаче: Для начала посмотрите в справочнике(если нет, то я дам ссылку где его можно скачать) для
каждого из веществ(TiCl4(ж),H2(г),Ti(кр),HCL(г)) их энергии Гиббса.

Потом вычисляете изменение энергии Гиббса по формуле которую я дала вам выше:
$\Delta G^0 = (\Delta G^0_{Ti}+\Delta G^0_{HCl}) - (\Delta G^0_{TiCl4}+\Delta G^0_{H_2})$

prut089 · Сообщение **prut089** » 28 май 2009, 16:24

Viviana писал(а):Source of the post

O задаче: Для начала посмотрите в справочнике(если нет, то я дам ссылку где его можно скачать) для
каждого из веществ(TiCl4(ж),H2(г),Ti(кр),HCL(г)) их энергии Гиббса.

Энергии Гиббса: (кДж/моль)

TiCl4(ж)=-737.4
H2(г)=0
Ti(кр)=0
HCL(г)=-95.2

Viviana писал(а):Source of the post
Потом вычисляете изменение энергии Гиббса по формуле которую я дала вам выше:
$\Delta G^0 = (\Delta G^0_{Ti}+\Delta G^0_{HCl}) - (\Delta G^0_{TiCl4}+\Delta G^0_{H_2})$

Извините, a как найти интервал температур при которых возможна реакция?

Viviana · Сообщение **Viviana** » 28 май 2009, 16:41

Извините, a как найти интервал температур при которых возможна реакция?

Нужно найти температуру при которой начинается реакция:
$T = \frac {\Delta H} {\Delta S}$

$\Delta H^0 = \sum_{}^{}{\Delta H^0_{prod.}} - \sum_{}^{}{\Delta H^0_{ish.}}$
$\Delta S^0 = \sum_{}^{}{\Delta S^0_{prod.}} - \sum_{}^{}{\Delta S^0_{ish.}}$

prut089 · Сообщение **prut089** » 28 май 2009, 16:45

Получается, эта температура начала интервала? a конец интервала будет когда $\Delta G=0$ ?

Viviana · Сообщение **Viviana** » 28 май 2009, 16:58

Нет. Это будет начало интервала( температура которую мы найдем по указанной формуле будет при $\Delta G = 0$ ). При найденой температуре и выше реакция будет возможна.

prut089 · Сообщение **prut089** » 29 май 2009, 14:06

Viviana писал(а):Source of the post
Потом вычисляете изменение энергии Гиббса по формуле которую я дала вам выше:
$\Delta G^0 = (\Delta G^0_{Ti}+\Delta G^0_{HCl}) - (\Delta G^0_{TiCl4}+\Delta G^0_{H_2})$

получается: $\Delta G = (0-95.2)-(-737.4+0)= 642.2$ >0
Значит протекание данной реакции невозможно?

Viviana · Сообщение **Viviana** » 29 май 2009, 14:12

prut089 писал(а):Source of the post
получается: $\Delta G = (0-95.2)-(-737.4+0)= 642.2$ >0
Значит протекание данной реакции невозможно?

Да.

yourdomain.com