6.1.36 Výpočet rozkladné teploty tuhé látky
Vypočtěte rozkladnou teplotu magnesitu za atmosférického tlaku. Výpočet proveďte s předpokladem, že reakční entalpie je konstantní a má hodnotu 109,48 kJ/mol).
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
Výsledek
Trozkl = 731 K.
Postup
![]()
![]()
hodnotu K(298) určíme ze vztahu (6.7), když napřed nalezneme v tabulkách hodnoty slučovacích Gibbsových energií jednotlivých složek a z nich určime ΔG°(298) pomocí Hessova zákona.
Řešení
Rozklad tuhého magnesitu probíhá podle rovnice
![]()
Aktivity tuhých složek jsou rovny jedné, protože tyto látky jsou ve standardním stavu. Pro rovnovážnou konstantu rozkladu potom platí vztah
![]()
pokud předpokládáme, že se oxid uhličitý chová za daných podmínek jako ideální plyn. Při rozkladu tuhého magnesitu je parciální tlak oxidu uhličitého nad vrstvou tuhé fáze roven okolnímu tlaku:
![]()
Pro rovnovážnou konstantu za rozkladné teploty tedy v tomto případě platí
![]()
Při řešení budeme proto postupovat tak, že použijeme teplotní závislost rovnovážné konstanty a její logaritmus položíme roven nule.
Pro teplotní závislost rovnovážné konstanty platí van't Hoffův vztah (6.4),
a pokud lze považovat reakční entalpii za konstantní, je možno tuto rovnici snadno integrovat:
![]()
Nyní vypočítáme logaritmus rovnovážné konstanty rozkladu při teplotě 298 K z hodnoty standardní změny Gibbsovy energie reakce při teplotě 298 K. Tento údaj lze určit z hodnot slučovacích Gibbsových energií, které najdeme v tabulkách :
![]()
Logaritmus rovnovážné konstanty vypočítáme ze vztahu
![]()
Tuto hodnotu dosadíme do integrovaného tvaru van't Hoffovy rovnice (6.5)
![]()
Řešením této rovnice získáme teplotu rozkladu Trozkl = 731 K.