Вычислите энергию Гиббса и определите возможность протекания реакции при температурах 1000 и 3000 К.

Вычисления энергии Гиббса проводим согласно выражению:

ΔG_р-ции = ΔH_р-ции – TΔS_р-ции

Необходимо рассчитать энтальпию и энтропию химической реакции.

ΔH_р-ции = ΣH⁰_кон – ΣH⁰_исх кДж/моль

Используя справочные данные стандартных энтальпий веществ, находим:

ΔH_р-ции= 2·ΔH⁰_Cr + 3·ΔH⁰_CO — ΔH⁰_Cr2O3 — 3·ΔH⁰_C= 2·0 + 3·(- 110,6) – (-1141) — 3·0 = 809,2 кДж/моль

ΔS_р-ции=ΣS⁰_кон – ΣS⁰_исх Дж/моль·K

Аналогично, используя справочные данные стандартных энтропий веществ, находим:

ΔS_р-ции= 2·ΔS⁰_Cr + 3·ΔS⁰_CO — ΔS⁰_Cr2O3 — 3·ΔS⁰_C= 2·23,6 + 3·197,7 – 81,2 — 3·5,7 = 542 Дж/(моль·K)

Найдем энергию Гиббса при 1000 К

ΔG₁₀₀₀ = ΔH – TΔS= 809,2 – 1000 ·542 /1000 = 267,2 кДж/моль

ΔG₁₀₀₀ > 0, следовательно, реакция самопроизвольно не идет.

Найдем энергию Гиббса при 3000 К

ΔG3₀₀₀= ΔH – TΔS = 809,2 – 3000 ·542 /1000 = — 816,8 кДж/моль

ΔG3₀₀₀ ˂ 0, следовательно, реакция протекает самопроизвольно.