II Вывод расчетной формулы

1. Запишем химическую реакцию процесса.

4Cu+O₂ = 2Cu₂O находим значения ΔН и ΔS:

ΔН°= 2(ΔН°₂₉₈) _Cu2O

ΔS°= 2 (S°₂₉₈) _Cu2O – 4(S°₂₉₈) _Cu - (S°₂₉₈) _O2

Подставляя в эти уравнения значения ΔН°₂₉₈ и S°₂₉₈ из таблиц (Приложение 2,3):

ΔН°= 2∙(-173290)= -346580 Дж;

ΔS° = 2 ∙92,99-4∙33,2-205,2= -152,02 Дж/К.

2. Подставляем полученные значения в уравнение (4)

lg(P_O2)_MeO = (4)

lg(P_O2) _Cu2O =

Для заданных температур получаем следующие значение упругости диссоциации:

T, К
lg(PO2) Cu2O	-14,68	-12,17	-10,16	-8,51
(PO2) Cu2O∙105	2,09∙10-10	6,80∙10-8	6,97∙10-6	3,07∙10-4

Из приложения 1 находим для реакции образования Cu₂O:

2Cu+1/2O₂ = Cu₂O_т (4.1)

ΔG^°= M+NT

ΔG^°₁ = -168519 + 71,30T

Для реакций образования Cu₂O в расчете на 1 моль O₂:

4Cu+O₂ = 2Cu₂O (4.2)

ΔG^°₂= ΔН^°₂ - Т ΔS^°₂

Из сопоставления реакций (4.1) и (4.2) находим: ΔG^°₂=2 ΔG^°₁

поэтому ΔН^°₂= 2∙(-168519) = -337038 Дж/моль;

ΔS^°₂ = 2∙(-71,30) = -142,06 Дж/моль∙К.

Вид температурной зависимости для (P_O2) _Cu2O∙10⁵ будет следующим:

lg(P_O2) _Cu2O=

Результаты расчета по этому уравнению значений lg(P_O2) _Cu2O для заданных температур приведены ниже:

T, К
lg(PO2) Cu2O	-14,55	-12,11	-10,15	-8,55
(PO2) Cu2O∙105	2,82∙10-10	7,83∙10-8	7,06∙10-6	2,81∙10-4

III Анализ:

Результаты по двум расчетам мало отличаются друг от друга.

Варианты условия задачи:

№	Оксид	№	Оксид	№	Оксид
	Al2O3		K2O		UO2
	B2O3		FeO		V2O3
	BaO		Fe2O3		UO3
	Ag2O		MnO		VO
	CaO		NiO		V2O5
	Co3O4		PbO		TiO
	GeO		PdO		ZnO
	GeO2		SnO2		TiO3
	Cr2O3		SnO
	CuO		TiO2

Приложение1

Термодинамические свойства химических соединений

Вариант	Вещество	ΔH°298 кДж/моль	S°298 Дж/(моль K)
	Al2O3;	-1676000	50,95
	B2O3	-1273750	54,010
	BaO	-553900	70,460
	Ag2O	-31150	121,040
	CaO	-635510	39,770
	Co3O4	-888000	103,00
	GeO	-237400	50,200
	GeO2	-555090	55,310
	Cr2O3	-1141300	81,200
	CuO	-162110	42,660
	K2O	-363414	94,203
	FeO	-265000	60,790
	Fe2O3	-822700	87,500
	MnO	-385350	61,550
	NiO	-239900	38,020
	PbO	-219434	66,200
	PdO	-115600	38,900
	SnO2	-581170	52,300
	SnO	-286170	56,500
	TiO2	-944500	50,370
	UO2	-1086500	78,000
	V2O3	-1219870	98,400
	UO3	-1220240	98,680
	VO	-432100	33,620
	V2O5	-1553300	131,000
	TiO	-526300	34,790
	ZnO	-350862	43,670
	TiO3	-1519000	77,370

Приложение2

Термодинамические свойства простых веществ

Вещество	S°298 Дж/(моль K)
O2	205,17
Al	28,36
B	5,86
Ba	62,8
Ag	42,58
Ca	41,45
Co	30,06
Ge	31,15
Cr	23,66
Cu	33,17
K	64,73
Fe	27,17
Mn	32,03
Ni	29,89
Pb	64,85
Pd	35,68
Sn	51,58
Ti	30,65
U	50,33
V	28,93
Zn	41,66

Приложение3

Изменение энергия Гиббса для реакция образования соединений из компонентов в стандартных состояниях

Вариант	Реакция	M Дж	N Дж/К
	2Al+3/2O2=Al2O3	-1687909	325,150
	2B + 3/2O2 = B2O3	-1246410	221,360
	Ba + 1/2O2 = BaO	-557933	94,830
	4Ag + O2 = 2Ag2O	-30250	-119,650
	Ca + 1/2O2 = CaO	-641836	110,200
	3Co+2O2 = Co3O4	-957940	457,240
	Ge + 1/2O2= GeO	-235654	82,654
	Ge + O2= GeO2	-532209	76,356
	2Cr + 2/3O2= Cr2O3	-1110884	247,480
	Cu + 1/2O2= CuO	-159852	91,020
	2K +1/2 O2= K2O	-367224	157,880
	Fe + 1/2O2= FeO	-262387	63,560
	2Fe +3/2O2= Fe2O3	-814374	248,820
	Mn + 1/2O2= MnO	-385186	73,730
	Ni + 1/2O2= NiO	-234503	85,280
	Pb + 1/2O2= PbO	-218676	97,800
	Pd + 1/2O2= PdO	-113245	45,520
	Sn + O2 = SnO2	-581756	204,820
	Sn + 1/2O2 = SnO	-284656	99,560
	Ti + O2 =TiO2	-939535	175,760
	U + O2 =UO2	-1089866	174,210
	2V + 2/3O2 = V2O3	-1231129	239,610
	U + 1/2O2 =UO3	-1227569	250,710
	V + 1/2O2 = VO	-415666	81,180
	2V + 5/2O2 =V2O5	-1464417	325,310
	Ti +1/2O2 = TiO	-511208	80,600
	Zn +1/2O2 = ZnO	-493666	203,980
	Ti +3/2O2 = TiO3		195,563