Основы физической химии

1. Задание. Al_2 O_(3(T))+3SO_(3(Г))→Al_2 (SO_4 )_(3(T))
Определить ∆Н, ∆U, ∆S, ∆F, ∆G реакции при постоянном давлении р = 1,013*10^5 Па и Т = 450 К.

1.1 Расчет теплового эффекта реакции
Расчет теплового эффекта реакции в изобарном процессе в стандартных условиях (H):
∆Н_r^0 (298)= ∆H_f (298)_(Al_2 (SO_4 )_3 )-(∆H_f^0 (298)_(Al_2 O_(3(Г)) )+3∆H_f^0 (298)_(SO_(3(Г)) ))
∆H_f (298)=-3441,80-(-1675,69+3(-395,85))=-578,56 кДж

1.2 Определение направления протекания химического процесса
Определение направления протекания реакции в изолированной системе (S):
а) в стандартных условиях:
∆S_r^0(298) =〖 S〗^0(298)_(Al_2 (SO_4 )_(3(T)) )- (S^0(298)_(Al_2 O_(3(T)) ) + 3*S^0(298)_(SO_(3(Г)) ))
∆S_r^0(298) =239,2-(50,92+3*256,69)=-581,79 Дж
б) при заданной температуре:
∆с=0, т.к. все вещества неорганические
∆S_r(T)=∆S^0(450)+ ∫_298^T▒(∆a+∆bT+(∆c^,)/T^2 )dT/T
∆S_r(450)=-581,79+∫_298^450▒(56,82+14,45*10^(-3)*T-29,05*10^5/T^2)dT/T= -581,79+56,82∫_298^450▒dT/T+14,45*10^(-3) ∫_298^450▒dT-29,05*10^5 ∫_298^450▒〖dT/T^3 〗= -581,79+56,82*ln450/298+14,45*10^(-3)(450-298)- 29,05*10^5*1/2*((450^2-298^2)/298^2*450^2)=-581,79+23,42+2,196-9,15=-565,32 Дж

2. Задание: Определить ΔH, ΔU, ΔS, ΔF, ΔG, реакции при постоянном давлении P=1.013 * 105 Па.
СdO(т) + H2SO4 (ж) = CdSO4 (т) + H2O (г)

2.1 Расчёт теплового эффекта реакции
Расчёт теплового эффекта реакции в изобарном процессе в стандартных условиях
ΔНr ̊ (298) = (ΔНf ̊ (298) CdSO4 + ΔНf ̊ (298) H2O) – (ΔНf ̊ (298) CdO + ΔНf ̊ (298) H2SO4)
ΔНr ̊ (298) = (-934,41 – 241,81) – (-258,99 – 813,99) = -103,24 кДж.

2.2 Определение направления протекания химического процесса
Определение направления протекания данной реакции в изолированной системе
Определение направления протекания реакции в стандартных условиях
ΔS ̊ (298) = (S (298) Cd SO4 + S (298) H2O) – (S(298) Cd O + S (298) H2SO4)
ΔS ̊ (298) = (123,05+188,72)-( 54,81+156,90)= 100,06 Дж/К