книги / Сборник задач по термодинамике физико-химических процессов. Решение задач

A f H 298 (н - С4Я 10г) = -124902 Дж-моль'1.

Табличное значение равно -124327 Дж-моль'1.

в) Энтальпия гидрирования 1-бутена в н-бутан по реакции:

I-C4HS г Л- Н2г —Н-С4Н10 г + А ,-# 298 будет равна:

Д ,Я 2°98 = Д/ Я2098(н-С4я 10г) Д/ Я2°98(1-С4Я8г) = -124902 -

773 = -125675 Дж-моль'1.

Табличное значение равно -125327 Дж-моль'1

30. Для расчёта энтальпии образования Fe2C>3ш из простых веществ:

2Fenw+ З/2 О2г = Fe20 3 ,m + А / #298 е2 ^ 3тв )

используем следующие уравнения:

1.2А1тв + 3/202г = А120з,па- 1669416Дж-моль’1.

2.2А1Ш+ Ре20з те = А120 з ,т + 2Fe,Mi- 845141 Дж-моль'1,

где

ДГЯ298 = 159,6 • 423630 / 80 = 845141 Дж-моль'1.

Вычитая из (1) выражение (2), получаем:

Дж-моль'1.

31. Энтальпию образования изопропилового спирта рассчитываем, ис­

пользуя уравнение:

д,я 2°9 8 = д/я2098(ся3сося3лс) - Д/ Я2°98(ш о-С 3Я7ОЯле)

или

73722 = - 248278 - Д f H 29S{u30 - С3Н7ОНж).

Откуда:

Д f H 2g8(и з о - С3Н2ОНж) = -322000 Дж-моль'1.

161

4.9. Эмпирические методы расчёта энтальпий образования Расчёт энтальпий образования соединений

по методу введения поправок

Конструирование молекул разного типа на основе углеводородов осуществляется при замене в молекуле атома Я - группой СЯ?- или за­ меной группы СЯ?- функциональной группой. Свойства создаваемых

молекул, т.е. $298, Л #298»Ср = а + ЬТ + сТ2 меняются аддитивно. Это

позволяет путем введения поправок создать целую молекулу и опреде­ лить её свойства. Ниже даны решения задач.

4.9.1. Решение задач

Для удобства создания молекулы определенного состава и строе­ ния используются таблицы, в которых представлены стадии замещения Я - группой СЯ?-и замещения группы СЯ?- функциональной группой.

1. Для расчёта термодинамических параметров молекулы о- диметилфталата СвН4(СООСНА г используем метод поправок и таблицу 8 в ч.1 для последовательного замещения Я группой СЯ? и замещения группы СЯ? функциональнойтруппой при конструировании молекулы.

Таблица 4.1

Расчёт термодинамических параметров о-диметилфталата

_, c6H4(coocHih?_____ ;____ _

162

Задача 2.

Таблица 4.2 Расчёт термодинамических параметров 2,2,3,3-тетраметилбутана

лом 1-2 и 2-2

163

Опытная величина равна AfH ^g^ipH C l-^^) = -100416 Дж-моль'1.

Отклонение расчётной от опытной величины равно:

1 0 0 4 1 ^ 9 3 9 3 0

100416

Таблица 4.4 Расчёт термодинамических параметров для изопентана________

165

Опытная величина теплоты образования 1-метил-4-изопропилбензола

равна Дy # 298( l - м - 4 - И П Б г ) = -28870 Дж-моль'1

Отклонение расчётной величины от опытной равно:

Таблица 4.6

167

4.10.Расчёт энтальпий образования по методу Ярового С.С. 4.10Л.Решение задач

1. Молекула 2,2-диметилбутана имеет следующую структуру:

CHi

I

СН3-С -С Н 2-СНт I

СНз

В этой формуле выделяют следующие структурные элементы, табл. 4.8 (т.1, стрЛ 17):

Подставив для этих структурных элементов величины Д fH29%{UHKP)>

получим для идеального газообразного состояния:

А/ Я ^98(2,2 - Д М Б ) = 3 • (1-4) + (4-2) + (1-2) =

= 3 • (-42,58) + (-5,28) + (-52,96) = -185,98 кДж моль1.

Опытная величина равна: А у Н 298 (2,2 - ДМ Б) = -185,68 кДж-моль’1.

Отклонение расчётной величины изменения энтальпии от опытной

равно:

А Д / Я ^98 = 185,98 - 185,68 = 0,30 кДж-моль'1

2. Молекула 2,4-диметилгексана имеет разветвленную структуру:

Н

СН3-С -СН2-СН-СН2-СН,

I I СН3 СНз

169

В этой структуре можно выделить следующие элементы:

Отклонение расчётных данных от опытных равно:

Д(Af #298 (2,4 - Д М Г )) = 219,76 - 219,56 = 0,20 кДж•моль*1

3.Молекула 2,3,3-триметилпентана имеет структуру:

СН, I

СН3-СН-С-СН2-СН3

СН3 СН3 В этой молекулу можно выделить следующие структурные элементы:

Отклонение расчётной величины от опытной

Д(Д^#298(2,3,3-ТМП)) = 219,21 -216,58 = 2,63 кДж-моль'1

170