Для определения температуры, при которой начнется процесс tio2 + 2c → ti + 2co, нужно знать значения стандартных свободных энергий образования каждого из компонентов реакции и применить уравнение Гиббса.

Уравнение Гиббса для реакции вида aA + bB → cC + dD записывается следующим образом:

ΔG = ΔG° + RT ln(Q),

где ΔG - изменение свободной энергии, ΔG° - стандартное изменение свободной энергии, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах, Q - значение равновесной постоянной реакции.

Известно, что стандартные свободные энергии образования для TiO2, Ti и CO равны:

ΔG°(TiO2) = -945.03 кДж/моль,
ΔG°(Ti) = 0 кДж/моль,
ΔG°(CO) = -137.3 кДж/моль.

Таким образом, как только стандартное изменение свободной энергии для реакции станет отрицательным, процесс будет начинаться.

Рассчитаем ΔG для данной реакции:

ΔG = 0 + 2*(-137.3) - (-945.03) = 670.57 кДж/моль.

Поскольку ΔG > 0, процесс tio2 + 2c → ti 2co не будет происходить при стандартных условиях. Температура, при которой данный процесс начнется, будет выше, чем можно предсказать из расчета на стандартной температуре и давлении.