2015-05-10
2959
Лабораторная работа №1
Тема: Диссоциаций карбонатов
Текст задачи: Определить температуру, при которой упругость диссоциаций карбонатов CaCO3 и MgСO3 будет равна 1,3∙105 Па.
Типовой расчет задачи:
В качестве примере решим вариант 0.
I Запишем условие задачи
Вариант 0
Дано:
lgPCaCO3 - 1,3∙105 Па
lgPMgCO3 - 1,3∙105 Па
T1-?, T2-?
II Вывод расчетной формулы
1. Зависимость упругости диссоциации от температуры для карбонатов CaCO3 и MgСO3 находим из уравнений температурной зависимости ΔG° для реакций образования CaCO3 и MgСO3
Используя справочные таблицы (Приложение 1) можно записать ΔG°:
СaO + CO2 = CaCO3 ΔG°= -170577+144,19T
MgO+ CO2 = MgСO3 ΔG°= -110825+120,16T
Упругость диссоциаций карбонатов находим из следующей уравнений:
lgPCO2 = 
= 
= 
+ 
(1)
В соответствии с уравнением (1) находим:
(lgPCO2)CaCO3 = - 
+ 
= - 
+ 7,53
(lgPCO2)MgСO3 = 
+ 6,27
Подставляя полученные выражения вместо РСО2 значение давления 1,3∙105 Па, находим что для карбоната CaCO3 указанное давление достигается при температуре:
Т = 
= 
=1200 K
Для карбоната магния значение упругости диссоциации в 1,3∙105 Па достигается при температуре:
Т= 
= 940 K
III Анализ: Таким образом, для менее прочного карбоната соответственно ниже и температура, при которой достигается одно и то же значения упругости диссоциации.
Приложение 1
Изменение энергий Гиббса для реакции образования соединений из компонентов в стандартных состояниях
| Реакция | Δ G°=M+NT | Пределы температуры, К | |
| M, Дж | N, Дж/К | ||
| Карбонаты | |||
| BaO(T) + CO2 = BaCO3(T) | -250915 | 147,17 | 1073-1333 |
| CaO(T) + CO2 = CaCO3(T) | -170577 | 144,19 | 973-1473 |
| Li2O(T) + CO2 = Li2CO3(ж) | -147962 | 78,80 | 993-1843 |
| MgO(T) + CO2 = MgCO3(T) | -110825 | 120,16 | 298-1000 |
| Na2O(ж) + CO2 = Na2CO3(ж) | -316564 | 130,92 | 1405-2273 |
| Rb2O(T) + CO2 = Rb2CO3(T) | -401933 | 145,70 | 298-873 |
| SrO(T) + CO2 = SrCO3(T) | -214783 | 141,68 | 973-1516 |
Варианты условия задачи:
| № | карбонаты | lgP | № | карбонаты | lgP | № | карбонаты | lgP | |
| CaCO3; MgCO3 | 1,3 | BaCO3; Rb2CO3 | 1,5 | Rb2CO3; LiCO3 | 1,6 | ||||
| BaCO3; CaCO3 | 1,4 | BaCO3; SrCO3 | 1,6 | CaCO3; BaCO3 | 1,8 | ||||
| BaCO3; LiCO3 | 1,5 | MgCO3; LiCO3 | 1,3 | CaCO3;Na2CO3 | 1,9 | ||||
| MgCO3; Na2CO3 | 1,3 | MgCO3; Rb2CO3 | 1,2 | MgCO3;CaCO3 | 1,4 | ||||
| Na2CO3; Rb2CO3 | 1,4 | MgCO3; SrCO3 | 1,4 | LiCO3; CaCO3; | 1,2 | ||||
| Rb2CO3; SrCO3 | 1,6 | Na2CO3; MgCO3 | 1,5 | LiCO3; BaCO3 | 1,1 | ||||
| CaCO3; LiCO3 | 1,5 | Na2CO3; LiCO3 | 1,4 | LiCO3;MgCO3 | 1,3 | ||||
| CaCO3; Na2CO3 | 1,6 | Na2CO3; Rb2CO3 | 1,3 | LiCO3; Na2CO3 | 1,4 | ||||
| CaCO3; Rb2CO3 | 1,5 | BaCO3; MgCO3 | 1,2 | Rb2CO3; MgCO3 | 1,5 | ||||
| CaCO3; SrCO3 | 1,4 | CaCO3; BaCO3; | 1,1 | ||||||
| BaCO3; Na2CO3 | 1,2 | CaCO3; MgCO3 | 1,5 | ||||||
