6.1.16 Ovlivnění rovnovážné konstanty teplotou
Rovnovážná konstanta dehydrogenace cyklopentanu na cyklopenten má při teplotě 700 K hodnotu 0,04487 a reakční entalpie má hodnotu 114,683 kJ/mol. Vypočítejte teplotu, při které se hodnota rovnovážné konstanty zdvojnásobí.
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
Výsledek
T = 725,5 K.
Postup
Řešení
Pro teplotní závislost rovnovážné konstanty platí van't Hoffův vztah (6.4)
V úzkém teplotním intervalu můžeme považovat reakční entalpii za konstantu. Rovnici (6.4) potom řešíme separací proměnných a integrací, takže:
Po dosazení hodnot ze zadání:
a separací dostaneme pro neznámou teplotu T2 hodnotu 725,5 K.
Poznámka: Je zřejmé, že rovnovážná konstanta (a tudíž i obsah produktů
v rovnovážné směsi) se s teplotou mění v závislosti na hodnotě
reakční entalpie. U reakcí endotermních (kladná hodnota reakční entalpie)
se stoupající teplotou hodnota rovnovážné kostanty roste, u exotermních
reakcí je tento trend obrácený.