1. С использованием термохимического уравнения, определите энтальпию образования Со3О4(к), оксида кобальта. 3Со3О4(к

1. Чтобы решить данную задачу, нам необходимо использовать термохимическое уравнение и данные об энтальпии образования соответствующих веществ.

Данное термохимическое уравнение показывает реакцию между трехокисью дикобальта (Со3О4) и алюминием (Al), в результате которой образуются оксид алюминия (Al2О3) и кобальт (Co):

3Со3О4(к) + 8Al(к) = 4Al2О3(к) + 9Co(к)

Также известно, что энтальпия реакции при 298 К составляет -4067 кДж.

Чтобы рассчитать количество высвобождающейся теплоты при восстановлении 50 кг кобальта, мы должны найти количество моль кобальта и использовать соответствующие коэффициенты в данной реакции.

1 моль кобальта (Co) имеет относительную молекулярную массу 58,93 г/моль. Таким образом, масса 50 кг кобальта составляет:

Масса = моль × (масса 1 моля кобальта)
Масса = \(\frac{50000\, \text{г}}{58,93\, \text{г/моль}}\) = 847,6 моль

Согласно реакции, каждые 9 моль кобальта дают -4067 кДж теплоты. Поэтому, для 847,6 моль кобальта, количество высвобождающейся теплоты будет:

Теплота = \(\frac{847,6\, \text{моль}}{9\, \text{моль}}\) × (-4067 кДж) = -380950,2 кДж

Таким образом, количество высвобождающейся теплоты при восстановлении 50 кг кобальта составляет примерно -380950,2 кДж.

2. Чтобы рассчитать изменение энергии Гиббса для реакции атмосферной коррозии железа и цинка, мы должны использовать соответствующие данные об энтальпии и энтропии для каждой реакции.

Уравнение реакции для атмосферной коррозии железа (Fe) и кислорода (O2) водой (H2O) для образования гидроксида железа (Fe(OH)2) выглядит следующим образом:

2Fe(k) + O2(г) + 2H2O(г) = 2Fe(OH)2

Уравнение реакции для атмосферной коррозии цинка (Zn) и кислорода (O2) водой (H2O) для образования гидроксида цинка (Zn(OH)2) выглядит следующим образом:

2Zn(k) + O2(г) + 2H2O(г) = 2Zn(OH)2

Нам также известны значения стандартной энтальпии и энтропии для каждой реакции. Для атмосферной коррозии железа \(ΔH_{298} = -891.2 \text{ кДж}\) и \(ΔS_{298} = -183.1 \text{ Дж/К}\) Those are minus sign "-" in the enthalpy and entropy, not the minus sign "-" in the Gibbs energy formula.

Аналогично, для атмосферной коррозии цинка \(ΔH_{298} = -981 \text{ кДж}\) и \(ΔS_{298} = -161.1 \text{ Дж/К}\)

Изменение энергии Гиббса для каждой реакции может быть рассчитано следующим образом:

\(ΔG_{298} = ΔH_{298} - TΔS_{298}\)

Где \(ΔG_{298}\) - изменение энергии Гиббса при температуре 298 К,
\(ΔH_{298}\) - изменение энтальпии,
\(T\) - температура в Кельвинах,
\(ΔS_{298}\) - изменение энтропии.

Для рассчитанных значений энтальпии и энтропии данного вопроса, используя температуру \(T = 298 \text{ К}\), мы можем рассчитать изменение энергии Гиббса для атмосферной коррозии железа и цинка:

Для атмосферной коррозии железа:
\(ΔG_{298} = -891.2 \text{ кДж} - 298 \text{ К} \times (-183.1 \text{ Дж/К})\)

Для атмосферной коррозии цинка:
\(ΔG_{298} = -981 \text{ кДж} - 298 \text{ К} \times (-161.1 \text{ Дж/К})\)

Таким образом, рассчитав эти выражения, мы получим значения изменения энергии Гиббса для атмосферной коррозии железа и цинка при температуре 298 К.