Исходным уравнением для расчета константы равновесия при разных температурах является изобара Вант-Гоффа:
=
Проинтегрируем уравнение Вант-Гоффа с учетом зависимости теплового эффекта реакции от температуры в виде степенного ряда:
lnKP = lnKj – 13976,43T-1 + 4,57 lnT – 4,75×10-3T + 93,98×10-8T2 + 3006,97T-2
Полученное уравнение содержит lnKj константу интегрирования, рассчитаем её, используя для этого значение lnKP,298 и получим lnKj = -12,650283.
Вычислим значения lnKP и KP в интервале температур (Т−200) ÷(Т+200) с шагом 50 градусов и построим график в координатах lnKP от 1/Т.
Расчет изменений стандартной энергии Гиббса и стандартной энтропии реакции
Воспользуемся уравнениями:
∆rG0T = - RT lnKP, ∆rG0T = ∆rH0T - T∆rS0T
и полученными значениями lnKP и ∆rH0T, рассчитанными для предложенного интервала температур. Рассчитаем значения ∆rG0T (Дж/моль) и ∆rS0T (Дж/моль К) в том же интервале температур, все полученные значения внесем в таблицу №2.
Таблица №2
T, K | (1/T)x | ||||||
1,73913043 | 127855,965 | -10,329638 | 3,26509E-05 | 6,9249E-07 | 49381,3495 | 136,477592 | |
1,6 | 128233,950 | -8,186879 | 0,000278281 | 5,42987E-06 | 42541,0700 | 137,108608 | |
1,48148148 | 128559,629 | -6,3565495 | 0,001735344 | 3,13522E-05 | 35672,6377 | 137,610358 | |
1,37931034 | 128844,936 | -4,7749275 | 0,008438695 | 0,000141946 | 28781,5920 | 138,018406 | |
1,29032258 | 129101,749 | -3,3944894 | 0,033557685 | 0,000528052 | 21871,8832 | 138,361117 | |
1,21212121 | 129341,907 | -2,1790458 | 0,113149451 | 0,001672571 | 14946,1838 | 138,661483 | |
1,14285714 | 129577,224 | -1,100536 | 0,332692727 | 0,004636832 | 8006,1239 | 138,9384 | |
1,08108108 | 129819,491 | -0,1368543 | 0,872097268 | 0,011497657 | 1052,4713 | 139,207589 | |
1,02564103 | 130080,486 | 0,72965928 | 2,074373709 | 0,025945888 | -5914,7276 | 139,482271 |