Đối với phản ứng: CaCO3(r) ® CaO(r) + CO2(k) Biết So298 92,7 39,7 213,6 (J/mol.K) DHo298 -1207 -635,5 -393,2 (kJ/mol) Xác định chiều của phản ứng ở 298K. Xác định nhiệt độ ở đó CaCO3 bắt đầu phân hủy
1 câu trả lời
Giả sử chiều phản ứng: $CaCO_3$ -> CaO + $CO_2$
Theo Hess ta có
${ΔH^{o}_{298K_(pu)}}$=
${ΔH^{o}_{298K_(CaO)}} $ +${ΔH^{o}_{298K({CO_2})}}$-${ΔH^{o}_{298K_(CaCO_3)}}$
=> $ΔH^{o}_{298K}$ (phản ứng)= -635,5-393,2-(-1207)= 178,3 (kJ/mol)
Tương tự: $ΔS^{o}_{298K_(pu)}$=$S^{o}_{298K_(CaO)}$+$ΔH^{o}_{298K_(CO_2)}$-$ΔH^{o}_{298K_(CaCO_3)}$
$ΔS^{o}_{298K_(pu)}$= 39,7+213,6-92,7= 160,6 (J/mol.K) = 160,6.$10^{-3}$ (kJ/mol.K)
Từ công thức : ΔG= ΔH - TΔS => $ΔG^{o}_{298K_(pu)}$=178,3-298.160,6.$10^{-3}$≈ 131,9 (kJ/mol)
Ta thấy ΔG= 131,9>0 Nên ở 298K phản ứng trên ( phân hủy $CaCO_3$) không có khả năng xảy ra.
2) nhiệt độ tối thiểu để cho $CaCO_3$ phân hủy từ ΔG từ >0 sang ΔG<0 hay tối thiểu là ΔG = 0 tức là ΔH-TΔS=> T= $\frac{ΔH}{ΔS}$ = $\frac{178,3}{160,6.10^{-3}}$ ≈ 1110,2 K
vậy nhiệt độ tối thiểu để $CaCO_3$ bắt đầu bị phân hủy là 1110,2 K hay 837,1
Chúc anh chị học tốt !
Câu hỏi trong lớp
Xem thêm
