2025-07-17
Рассчитайте температуру разложения карбоната кальция.
Решение:
Карбонат кальция подвергается термическому разложению в соответствии с уравнением
$CaCO_3 (тв) \rightarrow CaO (тв) + CO_2 (г)$.
В зависимости от температуры этот процесс может идти как в прямом, так и в обратном направлении. Температурой разложения называется та температура, при которой исходные вещества и продукты будут находиться в равновесии, т. е. температура, при которой $\Delta G^{ \circ }_{T} = 0$.
$\Delta G^{ \circ }_{T} = \Delta H^{ \circ}_{T} - T \Delta S^{ \circ}_{T} \approx \Delta H^{ \circ }_{298} - T \Delta S^{ \circ }_{298}$,
откуда $\Delta G^{ \circ }_{T} = 0$ при $T \approx \frac{\Delta H^{ \circ }_{298}}{\Delta S^{ \circ }_{298}}$.
$\Delta H^{ \circ }_{298} = \Delta H^{ \circ }_{обр,298}(CaO(тв)) + \Delta H^{ \circ }_{обр,298}(CO_2(г)) - \Delta H^{ \circ }_{обр,298}(CaCO_3(тв)) = -635,09 - 393,51 - (-1206,83) = 178,23$ кДж.
$\Delta S^{ \circ }_{298} = S^{ \circ }_{298}(CaO(тв)) + S^{ \circ }_{298}(CO_2(г)) - S^{ \circ }_{298}(CaCO_3(тв)) = 38,07 + 213,66 - 91,71 = 159,96$ Дж/К,
следовательно, $T \approx \frac{178,23}{159,96 \cdot 10^{-3}} = 1114$ K = $841$ °C.