Какую температуру нужно достичь, чтобы началась реакция: 2 SO3(г) O2(г) + 2 SO2(г) DH0 -395 0 -297 кДж/моль S0

Карина

30

Чтобы определить температуру, при которой начинается указанная реакция, мы можем использовать уравнение Гиббса-Гельмгольца. Давайте распишем эту реакцию и оценим изменение свободной энергии:

\[2 SO3(g) \rightarrow O2(g) + 2 SO2(g)\]

Использование уравнения Гиббса-Гельмгольца дает следующую формулу:

\[\Delta G = \Delta H - T \cdot \Delta S\]

где \(\Delta G\) - изменение свободной энергии, \(\Delta H\) - изменение энтальпии, \(T\) - температура в Кельвинах и \(\Delta S\) - изменение энтропии.

У нас есть данные об изменении энтальпии (DH0) и изменении энтропии (DS0) для данной реакции:

\[\Delta H = -395 \, кДж/моль\]
\[\Delta S = -205 \, Дж/(К \cdot моль)\]

Обратите внимание, что единицы измерения для энтропии представлены в Дж/(К \cdot моль), поэтому нам нужно перевести кДж в Дж. Для этого умножим \(\Delta H\) на 1000:

\[\Delta H = -395 \, кДж/моль = -395000 \, Дж/моль\]

Теперь мы имеем все необходимые данные для решения уравнения Гиббса-Гельмгольца. При начале реакции, \(\Delta G\) равняется нулю:

\[0 = -395000 - T \cdot (-205)\]

Давайте решим это уравнение для T:

\[0 = -395000 + 205T\]
\[205T = 395000\]
\[T = \frac{395000}{205}\]
\[T \approx 1927 \, К\]

Таким образом, чтобы начать реакцию, нужно достичь температуры около 1927 Кельвинов.