Какая температура по абсолютной шкале может представлять начало процесса tio2+2c?

  • 19
Какая температура по абсолютной шкале может представлять начало процесса tio2+2c?
Японец
14
Задача предполагает определение температуры, при которой начинается реакция перехода оксида титана (IV) TiO2 с углеродом (C) в соответствии с уравнением реакции: TiO2+2CTi+2CO.

Для определения температуры начала процесса можно воспользоваться понятием стандартной свободной энергии Гиббса ΔG и термодинамической константы K. По уравнению свободной энергии Gibbsa ΔG=ΔHTΔS, где ΔH - изменение энтальпии, ΔS - изменение энтропии, а T - температура в Кельвинах.

В условиях стандартных термодинамических условий (температура 298K и давление 1 атмосфера) можно найти стандартную свободную энергию Гиббса.

Мы можем найти стандартные термодинамические функции через таблицу свободной энергии Gibbsa ΔG=ΔHTΔS, где ΔH=ΔH и ΔS=ΔS теплота и энтропия реакции, измеренные при стандартных условиях.

для данной реакции рассчитаем стандартную свободную энергию Гиббса ΔG с использованием термодинамических данных:

ΔH= -393.51 кДж/моль (известно из таблиц)

ΔS= 44.35 Дж/(К*моль) (известно из таблиц)

Теперь, используя уравнение свободной энергии Гиббса и стандартные термодинамические функции, найдем температуру, при которой ΔG=0, то есть начинается процесс реакции:

0=ΔHTΔS

T=ΔHΔS

Подставим известные значения:

T=393.51кДж/моль44.35Дж/(К*моль)

Теперь произведем необходимые преобразования единиц:

T=393.51×103Дж/моль44.35Дж/(К*моль)×1кДж103Дж

T=393510Дж/моль44.35Дж/(К*моль)

T8881K

Итак, начало процесса реакции TiO2+2C с температурой около -8881 K. Заметьте, что это температура, измеренная в абсолютной шкале, где 0 K соответствует абсолютному нулю (-273,15 °C или -459,67 °F).