Макет страницы
— 212,49 кДж/моль. Это означает, что стандартная энергия Гиббса реакции
NiTB + '/2 02r = NiOTB
составляет —212,49 кДж/моль, так как в стандартном состоянии энергия Гиббса у никеля и кислорода равна нулю.
Метод расчета свободной энергии для некоторых реакций.
Пример 1. Рассчитайте изменение свободной энергии AG для реакции
Мо03,тв + 3H2, г == Мотв + ЗН2Ог
при температуре 727 °С (1000 К) и давлении 100 кПа, а также возможность восстановления оксида молибдена водородом.
Решение. Из справочных данных следует, что AG,000, MoO1 = = — 502 080 Дж/моль. Это изменение энергии Гиббса для реакции
Мотв + 3/202,г = Мо03,тв
при температуре 727 0C (1000 К) и 100 кПа. Изменение энергии Гиббса для реакции:
н2, г + 72о2, г=на
при температуре 727 0C (1000 К) и давлении 100 кПа равно AGi00O1H2O= — 190 372 Дж/моль.
Поэтому для реакции восстановления MoO3 изменение энергии Гиббса равно:
MoO3, „ + 3H2, r = Mo18 + ЗН2Ог, AG юоо = 3AGiO0O. н»ог — AG1000 Мо0з тв =
= 3-(-190 372)-(-502 080)=-69 036 Дж/моль.
Из этого следует, что изменение энергии Гиббса реакции при температуре 727 0C (1000 К) и давлении 100 кПа имеет отрицательное значение. Поэтому оксид молибдена будет восстанавливаться водородом.
Пример 2. Используя термодинамические данные, оценить возможность окисления металлов Ni и Cr водяным паром при температуре 827 0C (1100 К) и давлении 100 кПа:
NiOTB + H2,r = NiTB + H2Or, AGi = —49 153 Дж/моль V3Cr2O3,тв + Н2г = 2/зСгтв-f H2Or, AG2= +278 391 Дж/моль
Решение. Окисление металлов есть обратный процесс, описываемый уравнением:
Niтв+ H2Or = NiOTB +H2,г, AG11 2/зСгтв + 3HA ='/зСгА + H2, r, AG21
Из условия
AG,= — AG,'=+49 153 Дж/моль AG2= —AG2'=—278 491 Дж/моль
