Какое разрежение необходимо обеспечить, чтобы восстановить алюминий при температуре 250С-298К.
Решение
Запишем уравнение окисления алюминия:
4Al + 3O2 —› 2Al2O3
Константа равновесия данной реакции составит:
КР=1РО2.
Таким образом, упругость диссоциации для окисления меди, при которой наблюдается динамическое равновесие в системе определяется из формулы
РО2=1КР.
Для нахождения константы равновесия определяем стандартное значение энергии Гиббса при температуре250С-298К, а для этого сначала находим изменение энтальпии и энтропии при окислении алюминия:
∆Н0=2∆НAl2O30-4∆НAl0-3∆HO20=2∙-1676,8=-3353,6кДж.
∆S0=2∆SAl2O30-4∆SAl0-3∆SO20=2∙50,495-4∙28,33-3∙205,04=-675,9ДжК.
∆G0=-3353,6+675,9∙298=-204771,6Дж.
Тогда константа равновесия и упругость диссоциации:
∆GT0=-RTlnKP=-RTln1pO2=RTlnpO2
ρO2=exρ∆G0RT=exρ-204771,68,31∙298=8,2×10-3
или в Паскалях:
ρO2'=ρO2∙105=8,8∙10-30∙105=8,8∙10-25Па.
Таким образом, положительное изменение энтальпии ΔH этой реакции указывает на то, что окисление алюминия является экзотермическим процессом, то есть идет с выделением энергии