Практикум по физической химии - Задача №1
Изучение химического равновесия реакции N2O4↔2NO2 по ИК-спектрам поглощения
Цель работы: ознакомление с методикой определения констант равновесия и термодинамических характеристик химических реакций в газовой фазе по ИК-спектрам поглощения.
Содержание работы:
- Запись спектра поглощения смеси оксидов азота при ряде заданных значений температуры при помощи спектрофотометра ИКС-14.
- Запись линии 100%-ного поглощения при этих температурах.
- Расчет по табличным данным Кр для 298 К.
- Обработка спектра поглощения и результатов измерений.
- Построение графика lnKp=f(1/T) и расчет ΔrHoT и ΔrSoT.
Выполнение работы:
- Был записан спектр поглощения смеси NO2/N2O4 при шести значениях температуры: 10, 18, 25, 31, 36 и 44оС, а также линия 100%-ного поглощения при этих температурах.
- Для NO2 и N2O4 в таблице были найдены следующие значения:
|
|
ΔfHo298, кДж/моль |
So298, Дж/(моль·К) |
|
|
NO2
(г) |
33,89 |
240,45 |
|
|
N2O4 (г) |
9,37 |
304,3 |
|
|
ΔrGo298= |
|||
|
|
|||
- Обработка спектра поглощения
Таблица 1
|
t |
полоса N2O4 |
|
полоса NO2 |
|
||
|
Io |
I |
A |
Io |
I |
A |
|
|
10 |
10,7 |
9,7 |
0,093 |
10,0 |
8,1 |
0,190 |
|
18 |
11,4 |
10,2 |
0,105 |
10,6 |
8,5 |
0,198 |
|
25 |
11,4 |
10,5 |
0,079 |
10,9 |
8,8 |
0,193 |
|
31 |
11,3 |
10,6 |
0,062 |
10,8 |
9,2 |
0,148 |
|
36 |
11,8 |
11,0 |
0,068 |
11,2 |
8,5 |
0,241 |
|
44 |
12,9 |
11,5 |
0,109 |
12,4 |
8,7 |
0,298 |
- Расчет Кр для температур эксперимента
Таблица 2
|
Т, К |
1/Т·103 |
Кр |
lnKp |
Kp
(табл.) |
|
283 |
3,53 |
7,48·10-2 |
-2,60 |
9,68·10-2 |
|
291 |
3,44 |
7,45·10-2 |
-2,60 |
|
|
298 |
3,36 |
9,68·10-2 |
-2,34 |
|
|
304 |
3,29 |
7,08·10-2 |
-2,65 |
|
|
309 |
3,24 |
1,96·10-1 |
-1,63 |
|
|
317 |
3,15 |
2,01·10-1 |
-1,60 |
Методом регрессионного анализа было получено уравнение:
Отсюда
=6,882·8,31=57,2 
=2734·8,31=22,7