Константа равновесия $K_p$ для реакции $CaC{O}_3=CaO+C{O}_2$ можно определить по формуле:

$$K_p=\frac{P_{C{O}_2}}{P^0}$$,

где

$P_{C{O}_2}$ - давление $C{O}_2$ $(P_{C{O}_2}=3,82атм)$,

$P^0$ - стандартное давление $(1атм)$.

Так как реакция происходит при повышенной температуре 80°C (353 К), необходимо учесть изменение теплового расширения газа в уравнении Гиббса - Гельмгольца. Для этого используем уравнение Кирхгофа:

$$\ln K_{p1}-\ln K_{p2}=\frac{\Delta S}{R}-\frac{\Delta H}{RT}$$

Мы можем найти $\Delta G$ при температуре 27°C (300 К) из условия, что при этой температуре реакция не происходит. То есть, $\Delta G=0$.

Из уравнения Гиббса-Гельмгольца $\Delta G=\Delta H-T\Delta S$ и $\Delta G=-RT\ln K_{p1}$, где $K_{p1}$ - константа равновесия при 27°C.

Подставим данную информацию в уравнение Кирхгофа:

$$\ln K_{p1}-\ln K_{p2}=\frac{\Delta S}{R}-\frac{\Delta H}{RT}$$

$$\ln K_{p1}-\ln 3,82=\frac{\Delta S}{R}-\frac{\Delta H}{R\cdot 353}$$

$\ln K_{p1}=\ln 3,82+\frac{\Delta H}{R\cdot 353}-\frac{\Delta S}{R}$

$K_{p1}=e^{\ln 3,82+\frac{\Delta H}{R\cdot 353}-\frac{\Delta S}{R}}$

Таким образом, подставив известные значения $\Delta H$ и $\Delta S$, можем вычислить значение константы равновесия $K_{p1}$ при 80°C (353 K).

Нравится

Комментировать