При низких температурах серная кислота устойчива

При низких температурах плотность кислоты уменьшается. Кислотные свойства серная кислота проявляет только в растворе, давая в качестве диссоциации Н+. При достаточно низких (минусовых) температурах растворы кислоты замёрзнут, следовательно, практически перестанут проявлять кислотные свойства. При высокой температуре начинается процесс диссоциации в одну ступень, так как серная кислота распадается мгновенно.
H2SO4(ж) = H2O(г) + SO3(г)
Рассчитаем ΔG данной реакции:
ΔG = ΔH – TΔS
Для этого сначала определим ΔH и ΔS реакции:
∆Нр-ии=Нкон0-Нисх0
∆Нобр0 кДж/моль Sобр0 Дж/моль*К
H2SO4(ж) -813,99 155,90
Н2О(г) -241,81 188,72
SO3(г) -395,85 256,69
Используя справочные данные стандартных энтальпий веществ, находим:
∆Нр-ии=∆Н0SO3+∆H0H2O-∆H0H2SO4=-395,85-241,81+813,99=176,33 кДж/моль
∆Sр-ии=S0SO3+S0H2O-S0H2SO4=256,69+188,72-155,90=289,51 Дж/моль∙К
Найдем энергию Гиббса при стандартных условиях
∆Gр-ии=∆Н-Т∆S=176330-298∙289,51=90056,02 Дж/моль
ΔGр-ии > 0, следовательно, реакция самопроизвольно не идет.
Найдем при каких температурах данная реакция становится самопроизвольной.
В состоянии равновесия ΔGр-ии= 0, тогда
T = ΔH/ΔS = 176330/289,51 = 609 К
При температуре 609 К данная реакция возможна.