Найдите значение температуры, при которой давление CO2 над CaCo3 достигнет 100 кПа, если при 1035 К давление составляет

Ledyanaya_Pustosh

35

Для решения данной задачи мы можем использовать уравнение Гиббса-Гельмгольца, которое выглядит следующим образом:

\(\Delta G = \Delta H - T \cdot \Delta S\)

Где:
\(\Delta G\) - изменение свободной энергии системы,
\(\Delta H\) - изменение энтальпии системы,
\(T\) - температура системы,
\(\Delta S\) - изменение энтропии системы.

Дана информация о тепловом эффекте реакции:
\(\Delta H = -167,91\) кДж/моль

Для реакции CaCo3 = CO2 + CaO:
\(\Delta S = \frac{\Delta H}{T}\)

Дано, что при \(T = 1035\) K давление CO2 над CaCo3 составляет 13.332 кПа.

Мы также знаем, что при заданной температуре в температурном интервале тепловой эффект реакции остается неизменным, поэтому это изменение свободной энергии системы можно считать постоянным.

Таким образом, уравнение Гиббса-Гельмгольца может быть переписано следующим образом:

\(13,332 = -167,91 - T \cdot \frac{\Delta H}{T}\)

Решим это уравнение для \(T\):

\(13,332 = -167,91 - 167,91\)

\(13,332 = -335,82\)

Как мы видим, это уравнение не имеет действительных решений.

Таким образом, при данной температуре невозможно достигнуть давление CO2 над CaCo3 в 100 кПа.

Пожалуйста, дайте выразительное обоснование и пояснение, чтобы ответ был понятен даже школьнику.