Запишите уравнения выражения для константы равновесия и исследуйте P–T условия равновесия следующих реакций в диапазоне температур 25 – 1500℃ и давлений 1 – 10000 бар

1. Запишем уравнение реакции, используя принятые сокращения для минералов (Приложение 2):
CaCO3 + SiO2 CaSiO3 + CO2
2. В выражение для константы равновесия реакции следует включить только газообразные компоненты:
K = PСО2
где PСО2- парциальное давление газа СО2 в системе (в бар).
3. Для построения полей устойчивости минералов следует найти такие условия (такие пары значений T и PСО2), при которых реакция находится в равновесии : ΔrGT,P = 0. Используя соотношения (5, 7) Приложения 3 при условии ΔrCp = 0 и пренебрегая зависимостью химических потенциалов твёрдых фаз от давления, получим:
ΔrGT,P = ΔrG2980 - ΔrS2980 * (T-298) + RT*ln(PСО2) = 0
Здесь, как и прежде, ΔrG2980 и ΔrS2980 – функция Гиббса и изменение энтропии реакции при стандартных условиях, а R = 8,31441 Дж/моль/К – универсальная газовая постоянная . Преобразуя уравнение, получим:
lgPСО2 = -1/2 * ΔrG2980-ΔrS2980 (T-298) 2,303RT
4. Используя термодинамические данные из Приложения 1, рассчитаем значения ΔrG2980 и ΔrS2980:
ΔrG2980 = Gпродукты – Gреагенты = (298(Wol) + 298(CO2)) – (298(Cal) +298(Q)) =
= (-1549170 + (-394370)) – (-1128850+ (-856290)) = 41600 Дж
rS298 = Sпродукты – Sреагенты = S298(Wol) + S298(CO2)) – (S298(Cal) +S298(Q)) =
= (81,03+213,79) - (91,71+41,46) = 161,65 Дж/К
5