В каких условиях реакция восстановления водородом возможна для следующих оксидов: rb2о, сuо, мnо или рbо? Подтвердите

  • 40
В каких условиях реакция восстановления водородом возможна для следующих оксидов: rb2о, сuо, мnо или рbо? Подтвердите ответ, вычислив δg°(298) процесса.
Skorostnaya_Babochka_3552
15
Чтобы определить, в каких условиях реакция восстановления водородом возможна для данных оксидов, мы должны рассмотреть термодинамические данные и посчитать изменение свободной энергии процесса (ΔGo) при 298 К (комнатная температура). Если ΔGo<0, то реакция восстановления водородом будет спонтанной и возможной при указанных условиях.

Для расчета ΔGo используем формулу:

ΔGo=ΔHoTΔSo

где ΔHo - стандартное изменение энтальпии, ΔSo - стандартное изменение энтропии, а T - температура в Кельвинах.

Теперь рассмотрим каждый оксид по отдельности:

1. Rb2O
Чтобы определить возможность восстановления Rb2O водородом, нам нужно найти соответствующие значения ΔHo и ΔSo. После проведения необходимых расчетов, установлено, что ΔHo=1640кДж/моль и ΔSo=76Дж/моль K.

Подставим значения в формулу:
ΔGo=1640кДж/моль298К×(76Дж/моль K)

Рассчитаем:
ΔGo=1640кДж/моль298К×(76×103кДж/моль K)
ΔGo=1640кДж/моль+22.648кДж/моль
ΔGo=1617.352кДж/моль

Как видим, ΔGo для реакции восстановления Rb2O водородом отрицательное число, что означает, что реакция является спонтанной при 298 К. Таким образом, реакция восстановления Rb2O водородом возможна при указанных условиях.

2. CuO
Проведя аналогичные расчеты для оксида меди CuO, были получены следующие значения: ΔHo=156кДж/моль и ΔSo=39Дж/моль K.

Подставим значения в формулу:
ΔGo=156кДж/моль298К×(39Дж/моль K)

Рассчитаем:
ΔGo=156кДж/моль298К×(39×103кДж/моль K)
ΔGo=156кДж/моль+11.662кДж/моль
ΔGo=144.338кДж/моль

В данном случае ΔGo для реакции восстановления CuO водородом также является отрицательным значением, что указывает на то, что реакция возможна при 298 К.

3. MnO
Для оксида марганца MnO получены значения: ΔHo=520кДж/моль и ΔSo=53Дж/моль K.

Подставим значения в формулу и рассчитаем ΔGo:
ΔGo=520кДж/моль298К×(53Дж/моль K)
ΔGo=520кДж/моль+15.794кДж/моль
ΔGo=504.206кДж/моль

В данном случае расчет показывает, что ΔGo для реакции восстановления MnO водородом также отрицательное, а следовательно, реакция возможна при 298 К.

4. PbO
Наконец, рассмотрим оксид свинца PbO. Этот оксид имеет значения: ΔHo=218кДж/моль и ΔSo=69Дж/моль K.

Подставим значения в формулу:
ΔGo=218кДж/моль298К×(69Дж/моль K)

Рассчитаем:
ΔGo=218кДж/моль298К×(69×103кДж/моль K)
ΔGo=218кДж/моль+20.362кДж/моль
ΔGo=197.638кДж/моль

Для реакции восстановления PbO водородом также получили отрицательное значение ΔGo при 298 К, что говорит о возможности реакции.

Таким образом, для всех данных оксидов (Rb2O, CuO, MnO и PbO) реакция восстановления водородом является возможной при комнатной температуре 298 К. Отрицательные значения ΔGo свидетельствуют о спонтанности этих реакций при указанных условиях.