6.1.35 Reakce v plynné fázi s tuhou složkou III

Dusík v tlakové láhvi je znečištěn příměsí kyslíku, který chceme odstranit vedením dusíku aparaturou, obsahující rozžhavenou měď. V aparatuře je atmosférický tlak a teplota 1200 K. Vypočítejte zbytkový tlak kyslíku v aparatuře za předpokladu, že se v ní ustaví dokonalá rovnováha. Reakce

displaymath

má při teplotě 1200 K standardní změnu Gibbsovy energie 82,19 kJ/mol.

Výsledek

pO2 = 0,00708 Pa.

Postup

displaymath

Pro ideální chování plynné složky platí ai = pi/fi°, aktivita tuhé složky je jednotková (je ve svém standardním stavu). Pro rovnovážnou konstantu lze zapsat:

displaymath

Pozor Δν je rovno 0,5, neboť na aktivitě v plynné fázi se podílí pouze plynná složka a tudíž se nepočítá se stechiometrickými koeficienty tuhých složek !! Ze zadáné hodnoty standardní změny Gibbsovy energie spočteme rovnovážnou konstantu pomocí vztahu (6.7)

displaymath

a odtud určíme rovnovážný tlak pO2.